JPS63219015A - Arc power source device - Google Patents

Arc power source device

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JPS63219015A
JPS63219015A JP62052627A JP5262787A JPS63219015A JP S63219015 A JPS63219015 A JP S63219015A JP 62052627 A JP62052627 A JP 62052627A JP 5262787 A JP5262787 A JP 5262787A JP S63219015 A JPS63219015 A JP S63219015A
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load
circuit
transistor
output
switching element
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JP62052627A
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Haruo Moriguchi
森口 晴雄
Kunio Kano
国男 狩野
Masahiro Aoyama
雅洋 青山
Toshiichi Fujiyoshi
敏一 藤吉
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Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
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Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To prevent the deterioration of an arc convergence and the breakdown of an auxiliary switching element by providing a high frequency invertor and a control circuit which controls the said invertor, and the auxiliary switching element and a drive circuit and a capacitor for absorbing a surge. CONSTITUTION:When a power source is closed, a switching pulse is outputted from the control circuit 34, and 1st and 2nd transistors Tr 19, 20 switch alternately, and the high frequency invertor 22 is driven. Thus, the output direct current of an input side rectification circuit 16 is converted into a high frequency. Besides, the Tr 26 switches by the switching pulse, outputted from the drive circuit 36 synchronizing with the switching pulse from the circuit 34, and the direct current, obtained by rectifying the high frequency due to the invertor 20 by means of an output side rectification circuit 20, is converted into an alternating current again, and an AC power is supplied to a load 29. At this time, at the time of the OFF of a 3rd Tr 26, the voltage of an accumulated energy, accumulated by an inductance portion of the connection cable of the load, is impressed to the Tr 26 as a surge voltage, but it is absorbed by the capacitor for absorbing a surge 39, and the breakdown of the Tr 26 is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高周波TIG溶接、プラズマアーク溶接や
プラズマアーク切断などに使用されるアーク電源装置に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an arc power supply device used for high frequency TIG welding, plasma arc welding, plasma arc cutting, and the like.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、アーク溶接やアーク切断などに使用されるアー
ク電源装置は、たとえば第3図に示すように構成されて
いる。同図において、(1)は商用電源に接続される接
続端子、(2)は1次側が端子(1)に接続されたトラ
ンス、(3)はトランス(2)の2次側に接続されたダ
イオードブリッジ整流回路等からなる整流回路、(4)
は整流回路(3)に並列に接続された平滑コンデンサ、
(5)はコレクタが整流回路(3)の正出力端子に接続
てれたNPN型トランジスタ、(6)はトランジスタ(
5)のエミッタに接続された母材、(7)は整流回路(
3)の負出力端子に接続されたトーチなどの電極であり
、母材(6)および電極(7)により負荷(8)が構成
てれている。
Generally, an arc power supply device used for arc welding, arc cutting, etc. is configured as shown in FIG. 3, for example. In the figure, (1) is a connection terminal connected to the commercial power supply, (2) is a transformer whose primary side is connected to terminal (1), and (3) is connected to the secondary side of transformer (2). Rectifier circuit consisting of diode bridge rectifier circuit, etc. (4)
is a smoothing capacitor connected in parallel to the rectifier circuit (3),
(5) is an NPN transistor whose collector is connected to the positive output terminal of rectifier circuit (3), and (6) is a transistor (
5) is the base material connected to the emitter, (7) is the rectifier circuit (
This is an electrode of a torch or the like connected to the negative output terminal of 3), and a load (8) is constituted by the base material (6) and the electrode (7).

(9)は電極(7)と整流回路(3)の負出力端子との
間の通電路に設けられアークスタート時に負荷(8)に
高周波高電圧を印加するスタータ回路、αOは負荷(8
)への通電路に設けられ負荷(8)を流れる負荷電流を
検出して検出電流に比例した電圧の検出信号を出力する
電流検出器、Oυはアノードが整流回路(3)の負出力
端子に接続され電極(7)の接続ケーブルのインダクタ
ンス分によるエネルギを負荷(8)に還流するフライホ
イルダイオード、(2)は両端がダイオード(11)の
カソードおよび母材(6)に接続された限流用抵抗、Q
3は制御回路であり、電源端子が端子(1)に接続され
、両入力端子が電流検出器nGの検出信号出力端子およ
び基準電源α燭に接続され、出力端子がトランジスタ(
5)のベースに接続式れ、トランジスタ(5)にスイッ
チングパルスを出力し、前記検出信号の電圧が基準電源
α弔の電圧に等しくなるように、トランジスタ(5)へ
のスイッチングパルスのパルス幅を制御する。
(9) is a starter circuit that is installed in the current-carrying path between the electrode (7) and the negative output terminal of the rectifier circuit (3) and applies a high frequency high voltage to the load (8) at the time of arc start;
) is a current detector that detects the load current flowing through the load (8) and outputs a voltage detection signal proportional to the detected current. A flywheel diode that is connected and circulates the energy due to the inductance of the connecting cable of the electrode (7) to the load (8), and (2) is a current limiting diode whose both ends are connected to the cathode of the diode (11) and the base material (6). resistance, Q
3 is a control circuit, the power supply terminal is connected to the terminal (1), both input terminals are connected to the detection signal output terminal of the current detector nG and the reference power source α candle, and the output terminal is connected to the transistor (
5), outputs a switching pulse to the transistor (5), and changes the pulse width of the switching pulse to the transistor (5) so that the voltage of the detection signal is equal to the voltage of the reference power supply α. Control.

そして、前記商用電源を投入すると、制御回路Q3が作
動してトランジスタ(5)に、第4図(a)に示すよう
なハイレベルスイッチングパルスが出力され、トランジ
スタ(5)がスイッチングし、トランス(2)の交流出
力が整流回路(3)、コンデンサ(4)により整流。
When the commercial power is turned on, the control circuit Q3 is activated and outputs a high-level switching pulse as shown in FIG. 4(a) to the transistor (5), causing the transistor (5) to switch and transformer ( The AC output of 2) is rectified by the rectifier circuit (3) and capacitor (4).

平滑されて得られる直流が、トランジスタ(5)により
交流に変換され、負荷(8)に交流電力が供給される。
The smoothed direct current is converted into alternating current by the transistor (5), and the alternating current power is supplied to the load (8).

このとき、電極(7)の接続ケーブルのインダクタンス
分により負荷(8)を流れる負荷電流の立上がり。
At this time, the load current flowing through the load (8) rises due to the inductance of the connection cable of the electrode (7).

立下がりに遅れが生じ、トランジスタ(5)のオン期間
、すなわち第4図(a)に示す前記スイッチングパルス
のハイレベル期間、負荷電流は同図(b)に示すように
徐々に増加し、トランジスタ(5)のオフ期間。
There is a delay in the fall, and during the ON period of the transistor (5), that is, the high level period of the switching pulse shown in FIG. 4(a), the load current gradually increases as shown in FIG. (5) Off period.

すなワチ前記スイッチングパルスのローレベIし期間、
負荷電流は徐々に低下し、負荷電流の波形は同図(b)
に示すような鋸歯状となる。
That is, the low level I period of the switching pulse,
The load current gradually decreases, and the waveform of the load current is shown in the same figure (b).
It becomes serrated as shown in .

つぎに、商用電源の投入後、スタータ回路(9)が作動
して前記したようなトランジスタ(5)のスイッチング
による交流電圧にスタータ回路(9)による高周波高電
圧が重畳されて負荷(8)に印加され、電極(7) 、
 ffl材(6)間の絶縁が破れてアークスタートし、
アークスタート後スタータ回路(9)は作動停止L、ト
ランジスタ(5)のスイッチングによる交流電圧のみが
負荷(8)に印加されてアークが保持され、制御回路曽
により、負荷(8)を流れる負荷電流が一定になるよう
に制御される。
Next, after the commercial power is turned on, the starter circuit (9) is activated, and the high frequency high voltage generated by the starter circuit (9) is superimposed on the AC voltage generated by the switching of the transistor (5) as described above, and the high frequency voltage generated by the starter circuit (9) is applied to the load (8). applied to the electrode (7),
The insulation between the ffl materials (6) is broken and an arc starts.
After the arc starts, the starter circuit (9) stops operating, and only the alternating current voltage caused by the switching of the transistor (5) is applied to the load (8) to maintain the arc, and the control circuit So controls the load current flowing through the load (8). is controlled so that it remains constant.

なお、トランジスタ(5)のオフ期間に、電極(7)の
接続ケーブルのインダクタンス分による蓄積エネルギが
、ダイオードQυ、抵抗四を介して負荷(8)に還流て
れる。
Note that during the off-period of the transistor (5), the energy accumulated due to the inductance of the connection cable of the electrode (7) is circulated to the load (8) via the diode Qυ and the resistor 4.

一方、アークの拘束力は負荷(8)を流れる負荷電流が
大きいほど大きく、さらに、第5図に示すように負荷電
流の周波数が高いほど大きくなり、アークの拘束力が大
きいと、アークの集中性が良くなって良好な溶接、切断
が可能となり、通常負荷電流の周波数としては数10K
Hzに設定される。
On the other hand, the arc restraint force increases as the load current flowing through the load (8) increases, and furthermore, as shown in Figure 5, the higher the frequency of the load current, the greater the arc restraint force becomes. This makes it possible to perform good welding and cutting, and the frequency of the normal load current is several tens of K.
Hz.

ところで、電極(7)の接続ケーブルは比較的長尺に設
定されるため、接続ケープlしのインダクタンス分が大
きくなり、その結果負荷電流の電流リップルが低下して
アークの集中性の劣化を招くため、従来筒1の対策とし
て電源装置と負荷(8)とをできる限り近接させ、電極
(7)の接続ケーブルのインダクタンス分を小でくシ、
第2の対策としてトランス(2)の2次電圧を高く設定
し、第3の対策として抵抗a匂の抵抗値を大きくして負
荷電流のリップルを大きくすることなどが行なわれてい
る。
By the way, since the connecting cable of the electrode (7) is set to be relatively long, the inductance of the connecting cable increases, resulting in a decrease in the current ripple of the load current and a deterioration in the concentration of the arc. Therefore, as a countermeasure for the conventional tube 1, the power supply device and the load (8) are brought as close as possible, and the inductance of the connection cable of the electrode (7) is reduced.
As a second countermeasure, the secondary voltage of the transformer (2) is set high, and as a third countermeasure, the resistance value of the resistor A is increased to increase the ripple of the load current.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかし、第1の対策の場合、電極(7)の接続ケープl
Vは実用上ある程度以上短くすることができず。
However, in the case of the first measure, the connection cable l of the electrode (7)
V cannot be shortened beyond a certain point in practical terms.

限界があり、第2の対策の場合、計ランス(2)の2次
電圧を高くするためには、トランス(2)が大型になっ
て装置全体の大型化を招くことになり、第3の対策の場
合、電流リップルは大きくなってアークの集中性は良く
なる反面、トランジスタ(5)に加わるサージ電圧が大
きくなり、トランジスタ(5)の破損を招き、トランジ
スタ(5)に高耐圧のものを使用しなければならず、高
価になるという問題点がある。
There is a limit, and in the case of the second measure, in order to increase the secondary voltage of the meter lance (2), the transformer (2) will become larger, leading to an increase in the size of the entire device. In the case of countermeasures, the current ripple becomes larger and the concentration of the arc improves, but on the other hand, the surge voltage applied to the transistor (5) increases, leading to damage to the transistor (5), and it is necessary to use a high-voltage transistor for the transistor (5). There is a problem that it has to be used and is expensive.

そこで、この発明では、負荷電流の電流リップルを大き
な状、熊に保持してアークの集中性の低下を防止し、補
助スイッチング素子を保護することを技術的課題とする
Therefore, the technical object of the present invention is to maintain the current ripple of the load current in a large and constant manner to prevent a decrease in arc concentration and protect the auxiliary switching element.

〔問題点を解決するだめの手段〕[Failure to solve the problem]

この発明は、前記の諸点に留意してなされたものであり
、交流電源に接続された入力側整流回路と、主スイッチ
ング素子および出力トランスからなり前記入力側整流回
路の両出力端子に接続された高周波インバータと、前記
主スイッチング素子の制御端子にスイッチングパルスを
出力して前記インバータの出力制御を行なう制御回路と
、前記出力トランスの2次側に接続された出力側整流回
路と、前記出力側整流回路の両出力端子に接続された負
荷と、前記出力側整流回路と前記負荷との通電路に設け
られた補助スイッチング素子と、前記制御回路のスイッ
チングパルスに同期して前記補助スイッチング素子の制
御端子にスイッチングパルスを出力する駆動回路と、前
記補助スイッチング素子に並列に設けられたサージ吸収
用コンデンサとを備えたことを特徴とするアーク電源装
置である。
This invention has been made with the above points in mind, and includes an input rectifier circuit connected to an AC power source, a main switching element and an output transformer connected to both output terminals of the input rectifier circuit. a high-frequency inverter; a control circuit that outputs a switching pulse to a control terminal of the main switching element to control the output of the inverter; an output rectifier circuit connected to the secondary side of the output transformer; A load connected to both output terminals of the circuit, an auxiliary switching element provided in a current-carrying path between the output side rectifier circuit and the load, and a control terminal of the auxiliary switching element in synchronization with a switching pulse of the control circuit. This is an arc power supply device characterized by comprising: a drive circuit that outputs a switching pulse to the auxiliary switching element; and a surge absorption capacitor provided in parallel with the auxiliary switching element.

〔作 用〕[For production]

したがって、この発明によると、制御回路からのスイッ
チングパルスにより主スイッチング素子がスイッチング
して高周波インバータが駆動きれ、入力側整流回路の出
力直流が高周波インバータにより高周波に変換され、制
御回路からのスイッチングパルスに同期して駆動回路か
ら出力されるスイッチングパルスにより、補助スイッチ
ング素子カスイッチングし、インバータによる高周波が
出力側整流回路により整流されて得られる直流が、補助
スイッチング素子により再び交流に変換されて負荷に交
流電力が供給きれる。
Therefore, according to this invention, the main switching element is switched by the switching pulse from the control circuit to drive the high frequency inverter, and the output DC of the input side rectifier circuit is converted to high frequency by the high frequency inverter, and the switching pulse from the control circuit is converted into the high frequency inverter. The auxiliary switching element is switched by the switching pulses output from the drive circuit in synchronization, and the high frequency generated by the inverter is rectified by the output side rectifier circuit, and the resulting DC is converted back into AC by the auxiliary switching element and supplied to the load. Electricity is fully supplied.

このとき、補助スイッチング素子のオフ時に、負荷の接
続ケーブルのインダクタンス分による蓄積エネルギの電
圧がサージ電圧として補助スイッチング素子に加わるが
、サージ吸収用コンデンサにより前記サージ電圧が吸収
されて補助スイッチング素子の破損が防止される。
At this time, when the auxiliary switching element is turned off, the voltage of the stored energy due to the inductance of the load connection cable is applied to the auxiliary switching element as a surge voltage, but the surge voltage is absorbed by the surge absorption capacitor and the auxiliary switching element is damaged. is prevented.

〔実施例〕〔Example〕

つぎに、この発明を、その1実施例を示した第1図およ
び第2図とともに詳細に説明する。
Next, the present invention will be explained in detail with reference to FIGS. 1 and 2 showing one embodiment thereof.

第1図において、(15a)、(15b)、(150)
は3相交流電源(図示せず)に接続きれた第1〜第3端
子、αQは各入力端子が第1〜第3端子(15a)〜(
15C)に接続された3相ダイオ一ドブリツジ整流回路
からなる入力側整流回路、αη、(1811は整流回路
αQの正、負出力端子間に直列に設けられた2個の平滑
コンデンサ、09はコレクタが整流回路α呻の正出力端
子に接続された主スイッチング素子としてのNPN型第
1トランジスタ、翰はコレクタ、エミッタが第1トラン
ジスタ09のエミッタ、整流回路C1f19の負出力端
子に接続された主スイッチング素子としてのNPN型第
2トランジスタ、Qllは出力トランスであり、1次巻
線(21a)の両端が第1トランジスタα9のエミッタ
および両コンデンサαη、α樽の接続点に接続されてお
り、両トランジスタα9.翰、出力トランス(21)に
より高周波インバータ■が構成されている。
In FIG. 1, (15a), (15b), (150)
αQ is the first to third terminals connected to a three-phase AC power supply (not shown), and αQ is the first to third terminals (15a) to (
15C) is an input side rectifier circuit consisting of a three-phase diode bridge rectifier circuit connected to αη, (1811 is two smoothing capacitors connected in series between the positive and negative output terminals of the rectifier circuit αQ, and 09 is the collector is the main switching element connected to the positive output terminal of the rectifier circuit α, the collector is the collector, the emitter is the emitter of the first transistor 09, and the main switching element is connected to the negative output terminal of the rectifier circuit C1f19. The NPN type second transistor Qll as an element is an output transformer, and both ends of the primary winding (21a) are connected to the emitter of the first transistor α9 and the connection point of both capacitors αη and α barrel, and both transistors α9.The output transformer (21) constitutes a high frequency inverter (2).

の、 +241はアノードがトランスI21)の2次巻
線(21b)の両端に接続されカソードが互いに接続さ
れ出力側整流回路Gを構成する第1.第2ダイオード、
■はエミッタが2次巻線(21b)の中間タップ(1)
に接続された補助スイッチング素子としてのNPN型第
3トランジスタ、幅は第1ダイオードののカソードに接
続きれた母材、(至)は第3トランジスタ■のコレクタ
に接続きれた電極であり、母材1nおよび電極(至)に
より負荷(ト)が構成されている。
The first . second diode,
■The emitter is the middle tap (1) of the secondary winding (21b)
The width is the base material connected to the cathode of the first diode, the width is the electrode fully connected to the collector of the third transistor, and the width is the base material connected to the collector of the third transistor. 1n and the electrodes (to) constitute a load (g).

■は電極(支)と第3トランジスタ(26)のコレクタ
との間の通電路に設けられアークスタート時に負荷のに
高周波高電圧を印加するスタータ回路、Gυは負荷■へ
の通電路に設けられ負荷電を流れる負荷電流を検出して
検出電流に比例した電圧の検出信号を出力する電流検出
器、(3?はアノードが第3トランジスタ■のコレクタ
に接続され電極□□□の接続ケープIしのインダクタン
ス分によるエネルギを負荷のに還流するフライホイル用
第3ダイオード、(33)は両端が第3ダイオードf3
Zのカソードおよび母材彌に接続された高抵抗の限流用
抵抗、(3(1)は制御回路であり、電源端子が第2.
第3端子(15b)、(150)に接続され、両入力端
子が電流検出器Oυの検出信号出力端子および基準電源
G51に接続され、出力端子が第1 、第21−ランジ
メタ09.翰のベースに接続され、両トランジスタQL
J、 翰に交互に数KHzないし数10KHzのスイッ
チングパルスを出力し、前記検出信号の電圧が基準電源
炬の電圧に等しくなるように、両トランジスタα9.翰
へのスイッチングパルスのパルス幅を制御する。なお、
制御回路□□□の同期パルス出力端子から、両トランジ
スタQl。
■ is a starter circuit that is installed in the current-carrying path between the electrode (support) and the collector of the third transistor (26) and applies a high-frequency high voltage to the load at the time of arc start, and Gυ is installed in the current-carrying path to the load ■. A current detector that detects the load current flowing through the load and outputs a voltage detection signal proportional to the detected current (3? is the anode connected to the collector of the third transistor A third diode for the flywheel that circulates energy due to the inductance of f3 to the load, (33) has both ends connected to the third diode f3.
A high-resistance current-limiting resistor is connected to the cathode of Z and the base material (3(1) is a control circuit, and the power supply terminal is connected to the second.
It is connected to the third terminals (15b) and (150), both input terminals are connected to the detection signal output terminal of the current detector Oυ and the reference power supply G51, and the output terminals are connected to the first and twenty-first range meters 09. Connected to the base of the wire, both transistors QL
Switching pulses of several kHz to several tens of kHz are alternately output to the terminals of the transistors α9 and J, and both transistors α9. Controls the pulse width of the switching pulse to the wire. In addition,
Both transistors Ql are connected to the synchronous pulse output terminal of the control circuit □□□.

翰へのスイッチングパルスを合成した同期パルスが出力
される。
A synchronizing pulse that is a combination of switching pulses to the wire is output.

(至)は同期パルス入力端子が制御回路例の同期パルス
出力端子に接続され、前記同期パルスに同期して第3ト
ランジスタのの制御端子であるベースにスイッチングパ
ルスを出力する駆動回路、Gηは1次巻線(878)の
両端が第3.第2端子(150)、(15b)に接続さ
れた補助トランス、關はアノード、カソードがトランス
G7)の2次巻線(87b)の一端および第3ダイオー
ド報のカソードに接続された整流用第4ダイオード、(
39)はサージ吸収用コンデンサであり、一端が第3ダ
イオード(32のカソードに接続され、他端が2次巻線
(37b)の他端および第3トランジスタののエミッタ
に接続され、第3ダイオードi32トコンデンサ(至)
9)との直列回路が第3トランジスタ■に並列に設けら
れている。
(to) is a drive circuit whose synchronous pulse input terminal is connected to the synchronous pulse output terminal of the control circuit example, and which outputs a switching pulse to the base, which is the control terminal of the third transistor, in synchronization with the synchronous pulse, and Gη is 1 Both ends of the next winding (878) are connected to the third winding. The auxiliary transformer is connected to the second terminals (150) and (15b), the anode is the anode, and the cathode is the transformer G7. 4 diodes, (
39) is a surge absorption capacitor, one end is connected to the cathode of the third diode (32), the other end is connected to the other end of the secondary winding (37b) and the emitter of the third transistor, and the third diode i32 capacitor (to)
9) is provided in parallel with the third transistor (2).

つぎに、前記実施例の動作について説明する。Next, the operation of the embodiment will be explained.

いま、前記3相交流電源を投入すると、制御回路β(1
)が作動してトランジスタQl 、11に第2図(a)
Now, when the three-phase AC power source is turned on, the control circuit β(1
) is activated and the transistor Ql, 11, is activated as shown in Fig. 2(a).
.

(b)ニ示スようなハイレベルのスイッチングパルスが
それぞれ出力され、トランジスタα9.(イ)が交互に
オンし、前記電源の3相交流が整流回路αQおよび両コ
ンデンサαη、(ト)により整流、平滑きれて得られる
直流が、高周波インバータ■により数KHzないし数1
0KHzの交流に変換され、トランス(21+の2次側
に高周波の交流電圧が誘起する。
(b) High-level switching pulses as shown in the figure are output, respectively, and the transistors α9. (a) is turned on alternately, and the three-phase AC of the power supply is rectified and smoothed by the rectifier circuit αQ and both capacitors αη, (g), and the resulting DC is converted to several KHz to several 1 by the high frequency inverter ■.
It is converted to 0 KHz alternating current, and a high frequency alternating voltage is induced on the secondary side of the transformer (21+).

一方、制御回路(財)から駆動回路(至)に、第2図(
e)に示すように、同図(a) 、 (b)の両スイッ
チングパルスを合成したハイレベルの同期パルスが入力
され、駆動回路(至)から前記同期パルスと同様のスイ
ッチングパルスがトランジスタ■のベースに出力すれ、
トランジスタがかトランジスタ09.翰に同期してスイ
ッチングし、整流回路に1によりトランス(21)の高
周波の2次電圧が整流されて得られる直流が、トランジ
スタ■により再び交流に変換され、負荷対に交流電力が
供給される。
On the other hand, from the control circuit (goods) to the drive circuit (to), as shown in Figure 2 (
As shown in e), a high-level synchronizing pulse that is a combination of both switching pulses in (a) and (b) in the same figure is input, and a switching pulse similar to the above-mentioned synchronizing pulse is sent from the drive circuit (to) to the transistor (2). Output to the base,
Transistor Gaka Transistor 09. Switching in synchronization with the wind, the high-frequency secondary voltage of the transformer (21) is rectified by the rectifier circuit 1, and the DC obtained is converted back into AC by the transistor ■, and AC power is supplied to the load pair. .

このとき、前記した第3図の場合と同様に、電極(至)
の接続ケーブルのインダクタンス分により負荷のを流れ
る負荷電流の立上がり、立下がりに遅れが生じ、同図(
b)に示すように、トランジスタ■のオン期間、負荷電
流は徐々に増加し、トランジスタ■のオフ期間、負荷電
流は徐4に低下し、負荷電流の波形は同図(d)に示す
ような鋸歯状となる。
At this time, as in the case of FIG. 3 described above, the electrode (to)
The inductance of the connecting cable causes a delay in the rise and fall of the load current flowing through the load, resulting in a delay in the rise and fall of the load current flowing through the load.
As shown in Figure b), during the on period of transistor ■, the load current gradually increases, and during the off period of transistor ■, the load current gradually decreases, and the waveform of the load current becomes as shown in Figure (d). Serrated.

なお、アークスタート時にスタータ回路■が作動して高
周波高電圧が負荷対に重畳印加され、アークスタートが
行なわれ、アークスタート後、制御回路□□□により、
負荷電を流れる負荷電流が一定になるように制御される
のは、前記した第3図の場合と同様である。
At the time of arc start, the starter circuit □ is activated and a high frequency high voltage is superimposed on the load pair to start the arc. After the arc start, the control circuit □□□
The load current flowing through the load current is controlled to be constant, as in the case of FIG. 3 described above.

そして、トランジスタののオフ期間に、電FM@の接続
ケーブルのインダクタンス分による蓄積エネルギが、ダ
イオード(3z、抵抗(33)を介して負荷対に還流さ
れ、オフ状態のトランジスタ■に加わるサージ電圧がダ
イオード(3力を介してコンデンサ(39)により吸収
され、トランジスタ(至)のサージ電圧による破損が防
止される。
Then, during the off-state period of the transistor, the accumulated energy due to the inductance of the connecting cable of the electric FM@ is circulated to the load pair via the diode (3z) and the resistor (33), and the surge voltage applied to the off-state transistor The voltage is absorbed by the capacitor (39) via the diode (three forces), and damage to the transistor (to) due to surge voltage is prevented.

このとき、コンデンサ(39)はトランス(3刀、ダイ
オード關を介して所定の電圧に充電てれているが、トラ
ンジスタ■に加わるサージ電圧が前記所定の電圧を越え
るときに、ダイオード+3Zを介してコンデンサ色9)
に充電電流が流れてサージ電圧が吸収されることになる
At this time, the capacitor (39) is charged to a predetermined voltage via the transformer (3-wire, diode connection), but when the surge voltage applied to the transistor (3) exceeds the predetermined voltage, the capacitor (39) is charged to a predetermined voltage via the diode +3Z. Capacitor color 9)
Charging current flows to absorb the surge voltage.

従って、トランスG7)、ダイオード(381によるコ
ンデンサ陳の充電電圧をトランジスタ(社)の耐圧と同
等程度に設定しておくことにより、トランジスタのとし
て耐圧の大きいものを選定しなくても、トランジスタ■
の耐圧を越えるサージ電圧をコンデンサ(39)により
吸収してトランジスタのを保護することができる。
Therefore, by setting the charging voltage of the capacitor by the transformer G7) and the diode (381) to the same level as the withstand voltage of the transistor, you can eliminate the need to select a transistor with a high withstand voltage.
A surge voltage exceeding the withstand voltage of the transistor can be absorbed by the capacitor (39) to protect the transistor.

また、高周波インバータにを導入したため、従来のよう
に大型のトランスを用いなくても、小型の出力トランス
C1lの2次電圧を高く設定することが可能となり、負
荷電流の電流リップルを大きな状態に保持してアークの
集中性の低下を防止することができる。
In addition, by introducing a high-frequency inverter, it is possible to set the secondary voltage of the small output transformer C1l high without using a large transformer like in the past, and the current ripple of the load current can be maintained in a large state. This can prevent a decrease in arc concentration.

なお、第3トランジスタのをダイオードI231のカソ
ードと母材端との間の通電路に設けてもよく、この場合
、ダイオード+32と抵抗(33)を入れ換えて接続し
、コンデンサ(39)の両端をダイオードののカソード
および入れ換えたダイオード(321のアノードに接続
すればよい。
Note that the third transistor may be provided in the current-carrying path between the cathode of the diode I231 and the end of the base material. In this case, the diode +32 and the resistor (33) are swapped and connected, and both ends of the capacitor (39) are connected. It is sufficient to connect the cathode of the diode and the anode of the replaced diode (321).

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明のアーク電源装置によると、出
力側整流回路と負荷との通電路に設けた補助スイッチン
グ素子に加わるサージ電圧を、サージ吸収用コンデンサ
により吸収することができ、負荷を流れる負荷電流の電
流リップルを大きな状態に保持してアークの集中性の低
下を防止でき、補助スイッチング素子のサージ電圧によ
る破損から保護することが可能となる。
As described above, according to the arc power supply device of the present invention, the surge voltage applied to the auxiliary switching element provided in the current-carrying path between the output side rectifier circuit and the load can be absorbed by the surge absorption capacitor, and the surge voltage flowing through the load It is possible to maintain the current ripple of the load current in a large state to prevent a decrease in arc concentration, and it is possible to protect the auxiliary switching element from damage due to surge voltage.

また、高周波インバータの導入により出力トランスを小
型にでき、装置全体の小型化を図ることができる。
Further, by introducing a high frequency inverter, the output transformer can be made smaller, and the entire device can be made smaller.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図および第2図はこの発明のアーク電源装置の1実
施例を示し、第1図は結線図、第2図(a)〜(d)は
各種信号波形図、第3図以下の図面は従来例を示し、第
3図は結線図、第4図(a) 、 (b)は各種信号波
形図、第5図は負荷電流の周波数とアークの拘束力との
関係図である。 (lf9・・・入力側整流回路、09.翰・・・第1.
第2トランジスタ、I211・・・出力トランス、■・
・・高周波インバータ、■・・・出力側整流回路、■・
・・第3トランジスタ、■・・・負荷、□□□・・・制
御回路、(7)・・・駆動回路、(39)・・・サージ
吸収用コンデンサ。
Fig. 1 and Fig. 2 show one embodiment of the arc power supply device of the present invention, Fig. 1 is a wiring diagram, Fig. 2 (a) to (d) are various signal waveform diagrams, and Fig. 3 and the following drawings. 3 shows a conventional example, FIG. 3 is a wiring diagram, FIGS. 4(a) and 4(b) are various signal waveform diagrams, and FIG. 5 is a diagram of the relationship between the frequency of the load current and the restraining force of the arc. (lf9...Input side rectifier circuit, 09.Kan...1st.
Second transistor, I211... Output transformer, ■
・・High frequency inverter, ■・・・Output side rectifier circuit, ■・
...Third transistor, ■...Load, □□□...Control circuit, (7)...Drive circuit, (39)...Surge absorption capacitor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)交流電源に接続された入力側整流回路と、主スイ
ッチング素子および出力トランスからなり前記入力側整
流回路の両出力端子に接続された高周波インバータと、 前記主スイッチング素子の制御端子にスイッチングパル
スを出力して前記インバータの出力制御を行なう制御回
路と、 前記出力トランスの2次側に接続された出力側整流回路
と、 前記出力側整流回路の両出力端子に接続された負荷と、 前記出力側整流回路と前記負荷との通電路に設けられた
補助スイッチング素子と、 前記制御回路のスイッチングパルスに同期して前記補助
スイッチング素子の制御端子にスイッチングパルスを出
力する駆動回路と、 前記補助スイッチング素子に並列に設けられたサージ吸
収用コンデンサと を備えたことを特徴とするアーク電源装置。
(1) An input rectifier circuit connected to an AC power supply, a high frequency inverter comprising a main switching element and an output transformer and connected to both output terminals of the input rectifier circuit, and a switching pulse applied to a control terminal of the main switching element. a control circuit that outputs and controls the output of the inverter; an output rectifier circuit connected to the secondary side of the output transformer; a load connected to both output terminals of the output rectifier circuit; an auxiliary switching element provided in an energization path between the side rectifier circuit and the load; a drive circuit that outputs a switching pulse to a control terminal of the auxiliary switching element in synchronization with a switching pulse of the control circuit; and the auxiliary switching element. An arc power supply device comprising: a surge absorbing capacitor provided in parallel with a surge absorbing capacitor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106646143A (en) * 2016-12-20 2017-05-10 国网河北省电力公司电力科学研究院 Method and system for puncturing high-resistance fault point of cable based on charge superposition principle

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