JPS61219473A - プラズマア−ク切断に於けるプラズマア−クの安定化制御方法 - Google Patents
プラズマア−ク切断に於けるプラズマア−クの安定化制御方法Info
- Publication number
- JPS61219473A JPS61219473A JP5911185A JP5911185A JPS61219473A JP S61219473 A JPS61219473 A JP S61219473A JP 5911185 A JP5911185 A JP 5911185A JP 5911185 A JP5911185 A JP 5911185A JP S61219473 A JPS61219473 A JP S61219473A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、プラズマ切断に於けるプラズマアークの安定
化制御方法に関する。
化制御方法に関する。
従来の技術
プラズマ切断方法は、プラズマアークのエネルギーを被
切断材の切断局部に集中させて切断する方法としてすで
に公知であり、その方法原理として電極とノズル間に高
周波放電を先導させてパイロットアークを飛ばせてから
、電極と被切断材間に主アークを移行させてプラズマア
ークとする、所謂パイロットアークを用いたものがある
。
切断材の切断局部に集中させて切断する方法としてすで
に公知であり、その方法原理として電極とノズル間に高
周波放電を先導させてパイロットアークを飛ばせてから
、電極と被切断材間に主アークを移行させてプラズマア
ークとする、所謂パイロットアークを用いたものがある
。
発明が解決しようとする問題点
本発明は、パイロットアークを用いてプラズマアークを
発生させる所謂従来公知の移行式プラズマ切断方法にお
ける不具合を解決しようとするもので、特にプラズマア
ークを安定に維持することを解決すべき技術的課題とし
ている。
発生させる所謂従来公知の移行式プラズマ切断方法にお
ける不具合を解決しようとするもので、特にプラズマア
ークを安定に維持することを解決すべき技術的課題とし
ている。
問題点を解決するための手段
本発明方法では、上述の技術的課題は、パイロットアー
クの発生時に、パイロットアーク発生用電路を流れるパ
イロット電流を所定の一定しヘル安定に保持して、プラ
ズマアークを発生させ、プラズマアークの発生後は、ア
ーク電流を一定に制御することによって、解決される。
クの発生時に、パイロットアーク発生用電路を流れるパ
イロット電流を所定の一定しヘル安定に保持して、プラ
ズマアークを発生させ、プラズマアークの発生後は、ア
ーク電流を一定に制御することによって、解決される。
発明の作用及び効果
本発明によれば、バイロフトアークの発生後にパイロッ
トアーク発生用電路を通じて流れるパイロット電流が一
定のレヘルに安定に維持されるので、電源電圧の変動に
対しても常にパイロットアークを安定に発生させて、ア
ークの被切断材への移行をスムーズに行える。
トアーク発生用電路を通じて流れるパイロット電流が一
定のレヘルに安定に維持されるので、電源電圧の変動に
対しても常にパイロットアークを安定に発生させて、ア
ークの被切断材への移行をスムーズに行える。
また、パイロソトア−り発生用電路を流れるパイロット
電流が一定に保持される結果、パイロットアーク発生用
電路に設けた電流制限抵抗による抵抗ロスを軽減できる
とともに、電極とノズルとの間に生じるエネルギーロス
を軽減して、電極及びノズルの発熱を抑制できる利点が
ある。
電流が一定に保持される結果、パイロットアーク発生用
電路に設けた電流制限抵抗による抵抗ロスを軽減できる
とともに、電極とノズルとの間に生じるエネルギーロス
を軽減して、電極及びノズルの発熱を抑制できる利点が
ある。
さらに、パイロットアーク発生後は、アーク電流を一定
に制御することによりプラズマア−りを維持しているの
で、電源電圧の変動に対してもプラズマアークが安定化
され、電極とノズルでの発熱ロスを抑制して過？ＩＶｆ
ｆｑ傷を効果的に防止できる利点がある。
に制御することによりプラズマア−りを維持しているの
で、電源電圧の変動に対してもプラズマアークが安定化
され、電極とノズルでの発熱ロスを抑制して過？ＩＶｆ
ｆｑ傷を効果的に防止できる利点がある。
発明の実施例
以下、添付図とともに、本発明の一実施例を説明する。
第１図に、本発明方法を実施するために構成したプラズ
マアーク切断装置の系統図を示す。図において、１はプ
ラズマアークのエネルギー供給源となる直流電源装置、
２はプラズマトーチ、３はその電極、４はノズル、５は
作動ガスのシールドカップ、６は被切断材、７はパイロ
ットアークの起動時に高周波放電を先導させるために高
周波電流を発生させる高周波発生装置、８は切断作業時
に発生するプラズマアークを示しており、電極３と被切
断材６との間に電源装置１の電源電圧を印加させて主ア
ーク発生用電路を構成するとともに、電極３とノズル４
との間に、電流制限用抵抗９を設けてパイロットアーク
発生用電路を構成し、このバイロソトア−り発生用電路
には接点手段１０を設けて開閉可能にしである。
マアーク切断装置の系統図を示す。図において、１はプ
ラズマアークのエネルギー供給源となる直流電源装置、
２はプラズマトーチ、３はその電極、４はノズル、５は
作動ガスのシールドカップ、６は被切断材、７はパイロ
ットアークの起動時に高周波放電を先導させるために高
周波電流を発生させる高周波発生装置、８は切断作業時
に発生するプラズマアークを示しており、電極３と被切
断材６との間に電源装置１の電源電圧を印加させて主ア
ーク発生用電路を構成するとともに、電極３とノズル４
との間に、電流制限用抵抗９を設けてパイロットアーク
発生用電路を構成し、このバイロソトア−り発生用電路
には接点手段１０を設けて開閉可能にしである。
また、１１は定電流制御回路、１２はその制御設定値の
設定手段、１３．１４はそれぞれアーク電流、切断電流
検出手段を示しており、これらは公知のインバータ方式
によりスイッチング素子をドライブして、電源装置１の
出力を定電流制御するフィードバック制御系をなしてい
る。
設定手段、１３．１４はそれぞれアーク電流、切断電流
検出手段を示しており、これらは公知のインバータ方式
によりスイッチング素子をドライブして、電源装置１の
出力を定電流制御するフィードバック制御系をなしてい
る。
第２図は、このフィードバンク制御回路の系統図であり
、アーク電流検出手段１３によって検出されたアーク電
流Ｉａは、増幅器１５で増幅された後、誤差増幅器１６
に入力され、誤差増幅器１６では、制御設定値設定手段
１２によって設定された基準値と比較されている。誤差
増幅器１６ではこのような比較の結果、アーク電流■ａ
と基準値との誤差を増幅してＰＷＭ制御回路１７に出力
しており、ＰＷＭ＠御回路１７では入力した誤差分に応
じた幅のパルス信号を発生して、ドライブ回路１８に駆
動信号を送っている。
、アーク電流検出手段１３によって検出されたアーク電
流Ｉａは、増幅器１５で増幅された後、誤差増幅器１６
に入力され、誤差増幅器１６では、制御設定値設定手段
１２によって設定された基準値と比較されている。誤差
増幅器１６ではこのような比較の結果、アーク電流■ａ
と基準値との誤差を増幅してＰＷＭ制御回路１７に出力
しており、ＰＷＭ＠御回路１７では入力した誤差分に応
じた幅のパルス信号を発生して、ドライブ回路１８に駆
動信号を送っている。
ドライブ回路１８はスイッチング素子（不図示）を駆動
して、電源装置１の出力を基準値に応じた値に定電流制
御している。
して、電源装置１の出力を基準値に応じた値に定電流制
御している。
ここに、制御設定値設定手段１２は、コンパレータ１２
０を備えて構成されており、切断電流Ｔｃが検出レヘル
Ｉｃｏに達すると、電磁接触器１９の接点をａからｂに
切り換えて、制御設定値を■ｐ （ＲＥＦ）からＩａ
（ＲＥＦ）に切り換えている。
０を備えて構成されており、切断電流Ｔｃが検出レヘル
Ｉｃｏに達すると、電磁接触器１９の接点をａからｂに
切り換えて、制御設定値を■ｐ （ＲＥＦ）からＩａ
（ＲＥＦ）に切り換えている。
次いで、本発明制御方法の制御動作を説明すると、高周
波発生装置７を駆動して、電極３とノズル４間にパイロ
ットアークを発生させた瞬間は、切断電流ＩＣは流れな
いので、アーク電流検出手段１３では、パイロット電流
Ｉｐのみが検出され、フィードバック制御系は、制御設
定値の設定手段１２において予め設定された基準設定値
Ｉｐ（ＲＥＦ）にパイロット電流ｒｐを定電流制御する
。
波発生装置７を駆動して、電極３とノズル４間にパイロ
ットアークを発生させた瞬間は、切断電流ＩＣは流れな
いので、アーク電流検出手段１３では、パイロット電流
Ｉｐのみが検出され、フィードバック制御系は、制御設
定値の設定手段１２において予め設定された基準設定値
Ｉｐ（ＲＥＦ）にパイロット電流ｒｐを定電流制御する
。
しかるに、パイロットアークが発生した後、プラズマト
ーチ２を被切断材６に接近させてプラズマアーク８を発
生させた後は、切断電流検出手段１４には、切断電流Ｔ
ｃが流れ、これがＴｃｏレヘルに達すると、制御設定値
の設定手段１２の基準設定値がＩａ （ＲＥＦ）に切
り換えられて、アーク電流Ｉａを一定に制御してプラズ
マアーク８を安定に維持させる。
ーチ２を被切断材６に接近させてプラズマアーク８を発
生させた後は、切断電流検出手段１４には、切断電流Ｔ
ｃが流れ、これがＴｃｏレヘルに達すると、制御設定値
の設定手段１２の基準設定値がＩａ （ＲＥＦ）に切
り換えられて、アーク電流Ｉａを一定に制御してプラズ
マアーク８を安定に維持させる。
ここに、ｌｐ （ＲＥＦ）は、パイロットアークを安定
に維持できる条件を充たすことが必要とされるが、同時
にバイロフト発生用電路に設けた電流制限抵抗によるエ
ネルギーロ入と、電極及びノズルでの発熱ロスを考慮し
て最適値が選択される。
に維持できる条件を充たすことが必要とされるが、同時
にバイロフト発生用電路に設けた電流制限抵抗によるエ
ネルギーロ入と、電極及びノズルでの発熱ロスを考慮し
て最適値が選択される。
また、Ｉａ （ＲＥＦ）の選択に際しては、プラズマ
アーク発生後においてプラズマアークを安定に維持する
ために必要般切断電流ＩＣを基準にして最適値が選択さ
れる。
アーク発生後においてプラズマアークを安定に維持する
ために必要般切断電流ＩＣを基準にして最適値が選択さ
れる。
以上の本発明においては、直流切断電源装置１を高周波
インバータを用いて構成すれば、小型軽量化にして制御
精度を向上させる上で利点があるが、このような直流電
源装置に限定されるものではない。
インバータを用いて構成すれば、小型軽量化にして制御
精度を向上させる上で利点があるが、このような直流電
源装置に限定されるものではない。
しかし、電源装置１としては移行後のプラズマアーク８
の安定化を図るために垂下特性を含む定電流特性を有し
たものが好適に採用される。
の安定化を図るために垂下特性を含む定電流特性を有し
たものが好適に採用される。
また、本発明はプラズマトーチを手動操作して切断を行
うもの以外にもキャリッジやロポ・７トの操作を通じて
切断を行うものにも適用でき、その用途範囲はすこぶる
大きい。
うもの以外にもキャリッジやロポ・７トの操作を通じて
切断を行うものにも適用でき、その用途範囲はすこぶる
大きい。
第１図は、本発明方法が実施されるプラズマアーク切断
装置の概略構成図、第２図は定電流制御回路の系統図、
第３図は本発明方法の制御動作を説明する電流の波形回
である。 （符号の説明） 図において、１は直流電源装置、２はプラズマトーチ、
３は電極、４はノズル、６は被切断材、７は高周波発生
装置、９は電流制限抵抗、１０は接点手段、１１は定電
流制御回路、１２はその制御設定値の設定手段、１３は
アーク電流検出手段、１４は切断電流検出手段を示し、
Ｉａはアーク電流、Ｔｐはパイロット電流、Ｉｃは切断
電流を示す。
装置の概略構成図、第２図は定電流制御回路の系統図、
第３図は本発明方法の制御動作を説明する電流の波形回
である。 （符号の説明） 図において、１は直流電源装置、２はプラズマトーチ、
３は電極、４はノズル、６は被切断材、７は高周波発生
装置、９は電流制限抵抗、１０は接点手段、１１は定電
流制御回路、１２はその制御設定値の設定手段、１３は
アーク電流検出手段、１４は切断電流検出手段を示し、
Ｉａはアーク電流、Ｔｐはパイロット電流、Ｉｃは切断
電流を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）電極とノズル間にパイロットアークを飛ばせた後、
電極と被切断材間にプラズマアークを発生させて、被切
断材を切断するようにしたプラズマアーク切断において
、 上記パイロットアークの発生時にパイロットアーク発生
用電路を流れるパイロット電流を一定に制御して、プラ
ズマアークを発生させ、次いで切断電流が流れた時点で
アーク電流を一定に制御することを特徴とするプラズマ
アーク切断に於けるプラズマアークの安定化制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60059111A JPH0675791B2 (ja) | 1985-03-23 | 1985-03-23 | プラズマア−ク切断に於けるプラズマア−クの安定化制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60059111A JPH0675791B2 (ja) | 1985-03-23 | 1985-03-23 | プラズマア−ク切断に於けるプラズマア−クの安定化制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61219473A true JPS61219473A (ja) | 1986-09-29 |
| JPH0675791B2 JPH0675791B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=13103873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60059111A Expired - Lifetime JPH0675791B2 (ja) | 1985-03-23 | 1985-03-23 | プラズマア−ク切断に於けるプラズマア−クの安定化制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0675791B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6475175A (en) * | 1987-09-18 | 1989-03-20 | Hitachi Ltd | Method and device for plasma cutting |
| US5844197A (en) * | 1997-07-28 | 1998-12-01 | The Lincoln Electric Company | Arc retract circuit and method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56168964A (en) * | 1980-05-31 | 1981-12-25 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | Plasma power source device |
-
1985
- 1985-03-23 JP JP60059111A patent/JPH0675791B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56168964A (en) * | 1980-05-31 | 1981-12-25 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | Plasma power source device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6475175A (en) * | 1987-09-18 | 1989-03-20 | Hitachi Ltd | Method and device for plasma cutting |
| US5844197A (en) * | 1997-07-28 | 1998-12-01 | The Lincoln Electric Company | Arc retract circuit and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0675791B2 (ja) | 1994-09-28 |
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