JPS6336974A - プラズマア−ク用電源 - Google Patents
プラズマア−ク用電源Info
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- JPS6336974A JPS6336974A JP17753686A JP17753686A JPS6336974A JP S6336974 A JPS6336974 A JP S6336974A JP 17753686 A JP17753686 A JP 17753686A JP 17753686 A JP17753686 A JP 17753686A JP S6336974 A JPS6336974 A JP S6336974A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
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- Arc Welding Control (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、プラズマ切断またはプラズマ溶接に使用され
るプラズマアーク用↑に源に関する。
るプラズマアーク用↑に源に関する。
移行式プラズマアークを利用したプラズマ切断機やプラ
ズマ溶接機では、主アーク回路とパイロットアーク回路
に一つの鵠−源から給電する方式のものが多く、また最
近のプラズマ切断機等では、プラズマアークを安定に発
生させるため、インバータやチョッパによる定電流制御
が採用されている。その−例を第２図に示す。
ズマ溶接機では、主アーク回路とパイロットアーク回路
に一つの鵠−源から給電する方式のものが多く、また最
近のプラズマ切断機等では、プラズマアークを安定に発
生させるため、インバータやチョッパによる定電流制御
が採用されている。その−例を第２図に示す。
落２図において、主電源回路は交流入力端子１−次側整
流器２、平滑コンデンサ３、出力制御部であるインバー
タ４、変圧器５、二次側整流器６直流リアクタ７、パイ
ロットアーク電流制限用抵抗器８、高周波電圧印加用カ
ップリングコイル９および高周波バイパス用コンデンサ
１０から構成れでいる。アークスタート時には、電源の
無負荷電圧がプラズマ切断トーチの電極１１と母材１３
の間に印刀口さＩＬ１同時に抵抗器８を介して電極１１
とノズル１２の間にも無負荷電圧が印加される。
流器２、平滑コンデンサ３、出力制御部であるインバー
タ４、変圧器５、二次側整流器６直流リアクタ７、パイ
ロットアーク電流制限用抵抗器８、高周波電圧印加用カ
ップリングコイル９および高周波バイパス用コンデンサ
１０から構成れでいる。アークスタート時には、電源の
無負荷電圧がプラズマ切断トーチの電極１１と母材１３
の間に印刀口さＩＬ１同時に抵抗器８を介して電極１１
とノズル１２の間にも無負荷電圧が印加される。
また、パイロットアーク回路には、図示しない罵周波発
生器からカップリングコイル９を介して高周波電圧が１
畳して印加され、電極１１とノズル１２の間に高周波放
電により導かれてパイロットアークが点じる。このパイ
ロットアークによるプラズマ流がトーチに供給される作
動ガス１４によってノズル１２から噴出し、母材１３に
触れると、。
生器からカップリングコイル９を介して高周波電圧が１
畳して印加され、電極１１とノズル１２の間に高周波放
電により導かれてパイロットアークが点じる。このパイ
ロットアークによるプラズマ流がトーチに供給される作
動ガス１４によってノズル１２から噴出し、母材１３に
触れると、。
電極１１と母材１３の間にプラズマアーク（主アーク）
が点じ、切断を開始する。
が点じ、切断を開始する。
主アーク電流は、主アーク回路に設けた電流積へ出器１
９の検出信号と主アーク電流設定器１７の、設定信号を
比較部１Ｇで比較し、比較部１６から出力される電流制
御信号に応じてインバータ４の出力パルス幅を制御する
ことにより、主アーク電流の設定値になるように定電流
制御され、プラズマアークを安定に維持する。
９の検出信号と主アーク電流設定器１７の、設定信号を
比較部１Ｇで比較し、比較部１６から出力される電流制
御信号に応じてインバータ４の出力パルス幅を制御する
ことにより、主アーク電流の設定値になるように定電流
制御され、プラズマアークを安定に維持する。
このように従来の移行式プラズマアーク用電源において
は、パイロットアーク電流を制限するのに抵抗器８を用
いておシ、この抵抗器８は、たとえばエアープラズマ切
断の場合、無負荷電圧２００〜２５０ｖでパイロットア
ーク電流を５〜ＩＯＡに押えるためには、抵抗値を約２
００とする必要があり、その消費電力はアーク電圧によ
υ異なるが、１〜２ＫＳｌ／にもなる。このため、大容
量の抵抗器を必要とし、電源を小形軽量化する上で障害
になっていた。また、従来の移行式プラズマアーク用電
源では、パイロットアーク電流に対しては定電流制御が
行なわれず、アーク電圧によって電流値が変動するため
、パイロットアークの安定性も十分でなかった。
は、パイロットアーク電流を制限するのに抵抗器８を用
いておシ、この抵抗器８は、たとえばエアープラズマ切
断の場合、無負荷電圧２００〜２５０ｖでパイロットア
ーク電流を５〜ＩＯＡに押えるためには、抵抗値を約２
００とする必要があり、その消費電力はアーク電圧によ
υ異なるが、１〜２ＫＳｌ／にもなる。このため、大容
量の抵抗器を必要とし、電源を小形軽量化する上で障害
になっていた。また、従来の移行式プラズマアーク用電
源では、パイロットアーク電流に対しては定電流制御が
行なわれず、アーク電圧によって電流値が変動するため
、パイロットアークの安定性も十分でなかった。
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、
より小形軽量で、かつパイロットアークの安定性に優れ
たプラズマアーク用電源を提供することにある。
より小形軽量で、かつパイロットアークの安定性に優れ
たプラズマアーク用電源を提供することにある。
上記目的を達成するため本発明は、主アーク回路および
パイロットアーク回路に流れる電流を検出する第１の電
流検出器と、主アーク回路に流れる電流のみを検出する
第２の電流検出器と、上記第１の電流検出器の検出信号
と主アーク電流設定器またはパイロットアーク電流設定
器の設定信号とを比較し電流制御信号を出力する比較部
と、上記電流制御信号に応じて出力電流が主アーク電流
とパイロットアーク電流のそれぞれの設定値になるよう
に電源の出力を制御する単一の出力制御部と、上記第２
の電流検出器の検出信号の有無に応じて上記比較部に対
する主アーク電流設定器とパイロットアーク電流設定器
の設定信号の切換を行なう切換スイッチと、上記第２の
電流検出器の検出信号の有無に応じてパイロットアーク
回路を開閉する接点とを備え、単一の出力制御部により
、主アーク電流だけでなく、アークスタート時のパイロ
ットアーク電流も定電流制御するようにしたものである
。
パイロットアーク回路に流れる電流を検出する第１の電
流検出器と、主アーク回路に流れる電流のみを検出する
第２の電流検出器と、上記第１の電流検出器の検出信号
と主アーク電流設定器またはパイロットアーク電流設定
器の設定信号とを比較し電流制御信号を出力する比較部
と、上記電流制御信号に応じて出力電流が主アーク電流
とパイロットアーク電流のそれぞれの設定値になるよう
に電源の出力を制御する単一の出力制御部と、上記第２
の電流検出器の検出信号の有無に応じて上記比較部に対
する主アーク電流設定器とパイロットアーク電流設定器
の設定信号の切換を行なう切換スイッチと、上記第２の
電流検出器の検出信号の有無に応じてパイロットアーク
回路を開閉する接点とを備え、単一の出力制御部により
、主アーク電流だけでなく、アークスタート時のパイロ
ットアーク電流も定電流制御するようにしたものである
。
アークスタート時に電極、ノズル間にパイロットアーク
が点じると、パイロットアーク電流に対応する第１の電
流検出器の検出信号が比較部にフィードバックされ、比
較部ではこの検出信号とパイロットアーク電流設定器か
らの設定信号とを比較して電流制御信号を出力し、出力
制御部はこの電流制御信号に応じて出力電流がパイロッ
トアーク電流の設定値になるように電源の出力を制御す
るので、パイロットアーク電流は定電流に維持される。
が点じると、パイロットアーク電流に対応する第１の電
流検出器の検出信号が比較部にフィードバックされ、比
較部ではこの検出信号とパイロットアーク電流設定器か
らの設定信号とを比較して電流制御信号を出力し、出力
制御部はこの電流制御信号に応じて出力電流がパイロッ
トアーク電流の設定値になるように電源の出力を制御す
るので、パイロットアーク電流は定電流に維持される。
次いで、主アーク回路に電流が流れ始めると、これに対
応する第２の電流検出器の検出信号に応じてパイロット
アーク回路の接点が開くとともに、切換スイッチが動作
し、パイロットアーク電流設定器の設定信号に代わって
主アーク電流設定器の設定信号が比較部に入力される。
応する第２の電流検出器の検出信号に応じてパイロット
アーク回路の接点が開くとともに、切換スイッチが動作
し、パイロットアーク電流設定器の設定信号に代わって
主アーク電流設定器の設定信号が比較部に入力される。
したがって、プラズマアーク（主アーク）に移行した後
は、出力制御部は、上記比較部からの電流制御信号によ
り出力′直流が主アーク直流の設定（直になるように電
源の出力を制御し、主アーク電流を定電流に維持する。
は、出力制御部は、上記比較部からの電流制御信号によ
り出力′直流が主アーク直流の設定（直になるように電
源の出力を制御し、主アーク電流を定電流に維持する。
以上により、パイロットアーク回路に電力消費の大きい
電流制限用抵抗器を設ける必要がなくなり、また、定電
流制御によってパイロットアークを十分に安定化できる
。
電流制限用抵抗器を設ける必要がなくなり、また、定電
流制御によってパイロットアークを十分に安定化できる
。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。
第１図中、１５は主アーク回路およびパイロットアーク
回路の電流を検出する第１の電流検出器１９は主アーク
回路の電流のみを検出する第２の電流検出器で、それぞ
れシャント抵抗などで構成されている。２１は比較部１
６に対する主アーク電流設定器１７とパイロットアーク
電流設定器１８の設定信号の切換を行なう切換スイッチ
、ＩＸはパイロットアーク回路を開閉する常閉接点ＩＸ
ｐを有するリレー、２０は第２の電流検出器１９の検出
信号を受けて上記切換スイッチ２１およびリレーＩＸｅ
動作させる駆動回路である。比較部１６は演算増幅器等
で構成され、第１の電流検出器１５の検出信号と主アー
ク電流設定器１７またはパイロットアーク電流設定器１
８の設定信号との差を増幅し、インバータ４の出力パル
ス幅を制御する電流制御信号として出力する。それ以外
の第２図と対応する部分は同一符号を付して示すのみで
説明を省略する。
回路の電流を検出する第１の電流検出器１９は主アーク
回路の電流のみを検出する第２の電流検出器で、それぞ
れシャント抵抗などで構成されている。２１は比較部１
６に対する主アーク電流設定器１７とパイロットアーク
電流設定器１８の設定信号の切換を行なう切換スイッチ
、ＩＸはパイロットアーク回路を開閉する常閉接点ＩＸ
ｐを有するリレー、２０は第２の電流検出器１９の検出
信号を受けて上記切換スイッチ２１およびリレーＩＸｅ
動作させる駆動回路である。比較部１６は演算増幅器等
で構成され、第１の電流検出器１５の検出信号と主アー
ク電流設定器１７またはパイロットアーク電流設定器１
８の設定信号との差を増幅し、インバータ４の出力パル
ス幅を制御する電流制御信号として出力する。それ以外
の第２図と対応する部分は同一符号を付して示すのみで
説明を省略する。
始動初期には、接点ＩＸｂが閉じ、パイロットアーク電
流設定器１８が切換スイッチ２１を介して比較部１６に
接続されており、接点ＩＸｂ を介して印加される電源
の無負荷電圧とカップリングコイル９を介して印加され
る高周波電圧により電極１１とノズル１２の間にパイロ
ットアークが点じると、第１の電流検出器１５．比較部
１６．パイロットアーク電流設定器１８およびインバー
タ４により出力電流のフィードバック制御が行なわれ、
パイロットアーク電流を設定値（５〜１０Ａ）に維持す
る。次いで、電極１１と母材１３の間にプラズマアーク
が点じ、主アーク回路に電流が流れ始めると、第２の電
流検出器１９から出力される検出信号により駆動回路２
０が切換スイッチ２１゛およびリレーＩＸを動作させ、
その結果、切換スイッチ２１を介して主アーク電流設定
器１７が比較部１６に接続さｎるとともに、接点ＩＸｂ
が開き。
流設定器１８が切換スイッチ２１を介して比較部１６に
接続されており、接点ＩＸｂ を介して印加される電源
の無負荷電圧とカップリングコイル９を介して印加され
る高周波電圧により電極１１とノズル１２の間にパイロ
ットアークが点じると、第１の電流検出器１５．比較部
１６．パイロットアーク電流設定器１８およびインバー
タ４により出力電流のフィードバック制御が行なわれ、
パイロットアーク電流を設定値（５〜１０Ａ）に維持す
る。次いで、電極１１と母材１３の間にプラズマアーク
が点じ、主アーク回路に電流が流れ始めると、第２の電
流検出器１９から出力される検出信号により駆動回路２
０が切換スイッチ２１゛およびリレーＩＸを動作させ、
その結果、切換スイッチ２１を介して主アーク電流設定
器１７が比較部１６に接続さｎるとともに、接点ＩＸｂ
が開き。
パイロットアーク回路を切る。したがって、プラズマア
ークに移行した後は、第１の電流検出器１５、比較部１
６．主アーク電流設定器１７．インバータ４による出力
′電流のフィードバック制御が行なわれ、主アーク電流
を設定値（たとえば５０Ａ）に維持するようになる。切
断中にアーク切れが生じたときは、第２のｔ流検出器１
９の検出信号がなくなることで、再びパイロットアーク
電流設定器１８が比較部１６に接続されるとともに、パ
イロットアーク回路の接点ＩＸｂが再閉成され、切断開
始時と同様の動作によりアークを再スタートδせる。
ークに移行した後は、第１の電流検出器１５、比較部１
６．主アーク電流設定器１７．インバータ４による出力
′電流のフィードバック制御が行なわれ、主アーク電流
を設定値（たとえば５０Ａ）に維持するようになる。切
断中にアーク切れが生じたときは、第２のｔ流検出器１
９の検出信号がなくなることで、再びパイロットアーク
電流設定器１８が比較部１６に接続されるとともに、パ
イロットアーク回路の接点ＩＸｂが再閉成され、切断開
始時と同様の動作によりアークを再スタートδせる。
上記実施例は、作動ガスを変えることによりプラズマ溶
接機としても使用できる。また、本発明は、インバータ
４に代えて変圧器５の二次側に設けたチョッパにより出
力制御を行なう場合にも適用することができる。
接機としても使用できる。また、本発明は、インバータ
４に代えて変圧器５の二次側に設けたチョッパにより出
力制御を行なう場合にも適用することができる。
本発明によれば、単一の出刃制御部により主アーク電流
だけでなく、アークスタート時のパイロットアーク電流
も定電流制御されるもので、電力損失の大きい大容址の
パイロットアーク電流制限用抵抗器をなくして、電源の
小形軽量化および省エネルギー化を図ることができ、ま
た定電流制御によりパイロットアークの安定性を高め、
プラズマアークへの移行を円滑に行なわせることができ
る。
だけでなく、アークスタート時のパイロットアーク電流
も定電流制御されるもので、電力損失の大きい大容址の
パイロットアーク電流制限用抵抗器をなくして、電源の
小形軽量化および省エネルギー化を図ることができ、ま
た定電流制御によりパイロットアークの安定性を高め、
プラズマアークへの移行を円滑に行なわせることができ
る。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は従来
例の回路図である。 ４・・・出力制御部（インバータ）、 １１・・・電
極、１２・・・ノズル、 １３・・・母材、 １５
・・・第１の電流検出器、 １６・・・比較部、
１７・・・主アーク電流設定器、 １８・・・パイロ
ットアーク電流設定器、 １９・・・第２の電流検
出器、 ２０・・・切換スイッチおよびリレー駆動回
路、 ２１・・・切換スイッチ、ＬＸ・・・リレー、
ＩＸｂ・・・パイ−ロットアーク回路の開閉接点。
例の回路図である。 ４・・・出力制御部（インバータ）、 １１・・・電
極、１２・・・ノズル、 １３・・・母材、 １５
・・・第１の電流検出器、 １６・・・比較部、
１７・・・主アーク電流設定器、 １８・・・パイロ
ットアーク電流設定器、 １９・・・第２の電流検
出器、 ２０・・・切換スイッチおよびリレー駆動回
路、 ２１・・・切換スイッチ、ＬＸ・・・リレー、
ＩＸｂ・・・パイ−ロットアーク回路の開閉接点。
Claims (1)
- １、トーチの電極と母材を含む主アーク回路およびトー
チの電極とノズルを含むパイロットアーク回路に給電す
るプラズマアーク用電源において、主アーク回路および
パイロットアーク回路に流れる電流を検出する第１の電
流検出器と、主アーク回路に流れる電流のみを検出する
第２の電流検出器と、上記第１の電流検出器の検出信号
と主アーク電流設定器またはパイロットアーク電流設定
器の設定信号とを比較し電流制御信号とを比較し電流制
御信号を出力する比較部と、上記電電流制御信号に応じ
て出力電流が主アーク電流とパイロットアーク電流のそ
れぞれの設定値になるように電源の出力を制御する単一
の出力制御部と、上記第２の電流検出部の検出信号の有
無に応じて上記比較部に対する主アーク電流設定器とパ
イロットアーク電流設定器の設定信号の切換を行なう切
換スイッチと、上記第２の電流検出器の検出信号の有無
に応じてパイロットアーク回路を開閉する接点とを備え
たことを特徴とするプラズマアーク用電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17753686A JPS6336974A (ja) | 1986-07-30 | 1986-07-30 | プラズマア−ク用電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17753686A JPS6336974A (ja) | 1986-07-30 | 1986-07-30 | プラズマア−ク用電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6336974A true JPS6336974A (ja) | 1988-02-17 |
Family
ID=16032652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17753686A Pending JPS6336974A (ja) | 1986-07-30 | 1986-07-30 | プラズマア−ク用電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6336974A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989009110A1 (en) * | 1988-03-24 | 1989-10-05 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Plasma-arc cutting machine and a method of controlling the same |
| US5225658A (en) * | 1988-03-24 | 1993-07-06 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Stopping a plasma arc cutter upon completion of cutting |
| JP2006202605A (ja) * | 2005-01-20 | 2006-08-03 | Kanken Techno Co Ltd | プラズマ除害機用電源装置 |
| JP2015228773A (ja) * | 2014-06-02 | 2015-12-17 | 株式会社ダイヘン | 溶接用電源装置 |
-
1986
- 1986-07-30 JP JP17753686A patent/JPS6336974A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989009110A1 (en) * | 1988-03-24 | 1989-10-05 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Plasma-arc cutting machine and a method of controlling the same |
| US5036176A (en) * | 1988-03-24 | 1991-07-30 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Plasma arc cutter and method of controlling the same |
| US5225658A (en) * | 1988-03-24 | 1993-07-06 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Stopping a plasma arc cutter upon completion of cutting |
| JP2006202605A (ja) * | 2005-01-20 | 2006-08-03 | Kanken Techno Co Ltd | プラズマ除害機用電源装置 |
| JP2015228773A (ja) * | 2014-06-02 | 2015-12-17 | 株式会社ダイヘン | 溶接用電源装置 |
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