JPH01199721A - 放電加工電源 - Google Patents

放電加工電源

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JPH01199721A
JPH01199721A JP63022906A JP2290688A JPH01199721A JP H01199721 A JPH01199721 A JP H01199721A JP 63022906 A JP63022906 A JP 63022906A JP 2290688 A JP2290688 A JP 2290688A JP H01199721 A JPH01199721 A JP H01199721A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は放電加工装置における放電加工電源に関し、特
に、トランジスタ放電回路における電流帰還方式の放電
加工電源に関する。
従来の技術 放電加工においては、ピーク値の大きな、パルス幅のけ
まい電流(200〜3oo△、2〜3μs)が要求され
、放電電流の電流パルス幅が所定幅より大きくならず、
M電電流のピーク値が大ぎいほど加工速度を向上するこ
とができる。そのため、従来は、コンデンナ放電電源を
用いていたが、最近はトランジスタ放電電源も用いられ
る。
1−ランジスタ放電電源では、トランジスタをオフにし
たとぎ、放電回路内の浮遊インダクタンスに蓄えられて
いたエネルギーで1〜ランジスタに非常に高いサージ電
圧が印加され、1−ランジスタを破に1させる等の欠点
がある。これを防1するために、電流帰還回路を設けて
対処することが特開昭60−123218号公報等C提
案され公知になっている。
第4図は、電流帰還回路を設【ノだトランジスタ放電電
源の例で、図中、しは電源、Cは平滑用コンデンサ、P
は電極、Wはワーク、T1.T2はスイッチング手段と
してのトランジスタ、Dl。
D2は電流帰還回路を構成Jるダイオード、[1゜L2
は放電回路中の浮遊インダクタンスである。
トランジスタ’r1.T2のベースに第5図(a)に示
すように繰り返しパルスを印加し、トランジスタT1.
T2がオンになると、ワークWと電極2間にはギャップ
電圧VGがffi 源E にり印加され、該1ノークW
と電極2間に放゛市が生じると、電源Eの端子Aから、
トランジスタT2.ワークW、電極P、トランジスタ放
電電源Eの端子Bへと放電電流1が流れる。電源Eの端
子電1fをVoとすると、このとき流れる電流は、浮遊
インダクタンスL 1 、 L 2のため、 di /dt ’= (VO−VG)/ (L 1 +
L2)・・・・・・(1) t【る関係で第5図(b)に示すように直接的に増加し
て流れる。次に、1〜ランジスクT1.T2がオフにな
ると、?゛7遊のインダクタンスL1.L2に蓄えられ
た電流が帰還回路を通って流れる。すなわち、゛電源E
の端子B、ダイオードDI、ワークW、電IMP、ダイ
オードD 2 、001子八を流れ、コンデンサCに還
元する。このとき、電流の流れのh向と?打源Eの極性
が逆であるため、その電流は、 di /dt = (−Vo−VGI/(L1+L2)
ムる関係にしたがって直接的に第5図(b)に示JJ:
うに減少づる。即ら、放電電流iは直線的に増大し、直
線的に減少し、ピーク値時点を中心に略対象な三角波電
流どなる。
発明が解決しようとする課題 第4図に示したような、従来の電流帰還方式のトランジ
スタ放電電源において、放電電源のピーク値を大ぎくし
ようとすれば、上記第(1)式からもわかるように、電
源電圧VOを大きくすれば、−放電電流の立上りは人さ
くなり、ピーク値を大ぎくできる。また、放電回路内の
fIT1インダクタン゛スL1.L2の値を小さくづる
ことによっても、ざらに放電電流パルス幅を大きくする
ことにJ:っても、ピーク値を大きくすることができる
。
しかし、JvA電圧voは制限があり、大きくすること
ができず、浮遊インダクタンスL1.L2を小さくする
ことも難しい。その結果、放電電流のパルス幅を所定値
以下にしようとすれば、自ずからピーク値は決まり、そ
れ以E大きくすることができないという欠点がある。
そこで、本発明の目的は、放電電流のパルス幅が同一で
も従来技1など比ベピーク値の大きい放電電流を得るこ
とのできる放電加工電源を提供することにある。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明の放電加工電源は、
スイッチング1段を介して電源電圧をワークと電極間に
印加し、ワークと電極間に放電を生せしめる放電加工電
源において、[記スイッチング手段がオフの時に放電回
路中のインダクタンスに蓄えられたエネルギーを高電圧
平滑コンデンサに帰還させる回路と、上記高電圧平滑コ
ンデンサの充電電圧が所定レベル以[になるとスイッチ
ング素子をオンにさせてインピーダンスを介して雷諒の
平滑コンデン醤すに帰還させる回路とを設けることによ
って、帰還電流の立下りを急にすることにより、従来の
電流帰還方式の放電加工電源と比べ、同一放雷″を流パ
ルス幅でも、より高いピーク値放電電流を得ることが′
C″さるようにした。
作  用 上記スイッチング手段をオンにして、ワークと電極間に
電源電圧を印加し、ワークと電極間に放電が生じると該
放電電流は上記第(1)式に示すように、電源°電圧、
放電回路中のインダクタンスの値に応じて直線的に増加
する。
一方、上記スイッチング手段がオフになると、上記イン
ダクタンスに蓄えられたエネルギーは、高電圧平滑コン
デンサに帰還さける回路によって該高電圧平滑コンテン
1ノに帰還されるが、この高電圧平H°1コンデン1ノ
゛の電圧を電源電圧よりも高いものにしておくと、上記
第(2)式にお【ノる電圧VOの値が電源電圧よりも畠
いものとなったことを意味するから、帰還電流の立下り
は急となり、帰還電流幅は小さくなる。このことは放°
電電流のパルス幅が小さくなることを意味する。その結
果、従来のものと比べ、放電電流のパルス幅が同一であ
れば、帰還電流幅が小さくなった分だけ、スイッヂング
手段がオンの時の放電電流の幅を大きくすることができ
、これにより放電電流のピーク値は大きくなる。
実施例 第1図は、本発明の−・実施例の放電加工電源の要部回
路図である。
図中、Eは電源で、C1は該電源の平滑コンデンサであ
るa電源Eのプラス側はスイッチング手段としてのトラ
ンジスタT2を介してワークWに#’c 1fAされ、
電源Eのマイナス側はスイッチング手段としてのトラン
ジスタT1を介して電極Pと接続されている。Dl、C
2は電流帰還用のダイオードで、ダイオードD1のアノ
ードは電源Eのマイナスとトランジスタ゛[1問に接続
され、カソードはトランジスタ1−2とワークW間に接
続されている。また、ダイオードD2のアノードはl−
ランジスタf1と電極0間に、カソードは高電圧平滑コ
ンデンサC2の一端に接続されている。また、該高電圧
平滑コンデンサC2の他端は電源Eのマイナス側に接続
されている。高電圧平滑コンデンサC2の充電電JTは
lit抗R1,R2で分圧され、その分圧゛電圧VII
Gよコンパレータ1に入力され、設定基準電圧v1−と
比較されるようになっている。
=1ンパレータ1の出力はスイッチング素子どしてのト
ランジスタT3のベースに入力され、トランジスタT3
のコレクタは、ダイオード【〕2が接続された高電圧平
滑コンデンサC2の一端に接続され、エミッタはインピ
ーダンスZを介して電源Eのプラス側に接続されている
。なお、C3はインピーダンスZがコイルで構成されて
いるときのフライホイールダイオードである。また、L
l。
L2は該放電回路中の浮遊インダクタンスを示す。
次に、上記実施例の動作を第2図のタイミングヂ17−
1−と共に説明する。
トランジスタTI、T2のベースG1.G2には第2図
(a)に示すように繰り返しパルスが印加され、トラン
ジスタTI、T’2は同期してオン・オフを繰り返す。
トランジスタr 1 、’T 2がオンになると、電源
Eの電圧が該トランジスタTl。
T2を介して、ワークWと電極0間のギャップに印加さ
れ、その後放電が生じると、放電電流11が電源E、ト
ランジスタTl、ワークW、電極P。
トランジスタT2.m源Eへと流れる。このとぎのギT
/ツブ電圧をVG、電vAEの電圧を■0とすると、該
放電電流11は第(1)式で示したと同様、diI  
  Vo −VG      、、6.、、(3)dt
    L1+12 なる関係で流れ、第2図(b)に示すように直線的に増
大する。そして、トランジスタTI、T2がオフになる
と、211インダクタンスL1.L2に蓄えられていた
エネルギーは帰還電流12として帰還回路を通して流れ
る。即ち、電源Eのマイブス側、即ら高電圧平滑コンデ
ンサC2の一端から、ダイオードD1.ワークW、電極
P、ダイオード02.高電圧平滑コンデンサC2の他端
へ流れ、高電圧平滑コンfンナC2を充電する。こうし
て充電された高電圧平滑コンデンサC2の電圧をVCと
すると、この帰5!i!電流12は、次式の関係で流れ
る。
一ヰ」−一 二Vo二VG−・・・・・・(4)dt 
       Lll−12 −h2第(4)式と第(3)式を比較すると、充電電圧
vCが電源電圧■0を越え、vc >Voとなった状態
では、帰還電流12の微分値は第(3)式で示される!
−ランジスタT1.T2がオンの時の放電電流11の微
分値より大きくなり、その立下りは、第2図(C)に承
りように急になる。その結采、放電電流1(=il+i
2)は第2図(d)に示Jような三角波波形の電流とし
て流れることとなる。
一方、高電圧平滑コンデンサC2の充電電圧VCが上界
し、その分圧電圧V++が、第2図(e)に示すように
、設定基準′?8圧VL以上になると、]コンパレータ
から第2図(f)に示すように出 □力信号が出され、
l−ランジスタT3をオンさせる。
これにより、高電圧平d゛)コンデンサC2の電荷はト
ランジスタT3を通り、インピーダンスZを介して電源
の平滑コンデンサC1に帰還される。
本実施例は、以上のように動作するが、ここで、本発明
の放電加工電源が、第4図に示す従来の電流帰還方式の
放電加工゛電源よりもピーク値の大きい放電電流が得ら
れる理由を第3図の説明図で説明する。
まず、放?Ifff流のパルス幅τを同一としたとき、
両放電加工電源において流れる放電電流をみると、従来
のrli雷加工電源においては、時刻t1から放電電流
が流れ、直線的に増加しピーク電流値が1p′になった
どきトランジスタTI、T2がオフとなり、帰i?電流
が直線的に減少し、時刻t2で終了したとする。このと
ぎ、放電電流がピーク値1p’ まで増加するまでの時
間と、ピーク値■p′から減少し帰還電流が終了するま
での時間は路間−である。
一方、本発明の放電加工電源においては、帰還゛市流の
立下りが急で、帰還電流が終了するまでの時間は、tl
il加電電源の開始からピーク(ii I pに達1−
るまでの時間より短い。そのため、第3図にJ3いて、
h刻t1から放電が開始され、ピーク電流[1pになっ
たときl・ランジスタ1−1.T2がA)となり帰還電
流が流れ出し、急醜に直線的に減少し時刻t2において
終了したとすると、第3図に示JようにIJIi電電流
電電−ク値Ipは、従来放電加工電源によるピーク値I
p’ よりも大きいものとなる。
また、両放電加工雷諒によって、同一ピーク値の雷mt
を1qようとすれば、従来の放電加工電源では時刻t1
からf1線的に増加し、ピーク値Ip′に<2つだ後、
破線で承りように時刻1:2にJ3いてチh)遠雷流が
終了する。一方、本弁明の放電加エフu諒では、時刻t
1からピーク値1p′になるよeは従来のらのと同一で
あるが、帰還電流の立下りが♀いため、第3図中−点破
線で示すように、甲い時刻に帰還電流は終了し、IJI
l雷雷流のパルス幅は従来のものと比べ小さくなる。
なお、上記実施例においては、トランジスタT1.T2
をオン・オフ制御りるする制御回路については省略して
いるが、例えば、持分11I/14−13195号公報
に示されるような放電開始から常に所定幅の放電電流幅
を得るような制御回路を用いれば放電電流幅は常に一定
となり、放電電流のピーク値IDも常に路間−の6のが
得られる。
発明の効果 以−[述べたように、同一パルス電流幅であれば、従来
の方式の放電加工電源に比べ、本発明はピーク値の大き
い放電電流を得られるので、高速加工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例の放電加工電源の要部概要
図、第2図は、同実施例における動作タイミングチ+y
 −t−1第3図は、本発明の放電加工電源と従来の放
電加工電源の放電電流を比較した説明図、第4図は、従
来の電流帰還方式の放電加工電源の概要図、第5図は、
同従来の放電加工電源の動作タイミングチIp−トであ
る。 P・・・電極、W・・・ワーク、T1.T2・・・トラ
ンジスタ、D1〜D3・・・ダイオード、[・・・電源
、C1・・・電源の平滑コンデンサ、C2・・・高電圧
平滑コンデンサ、1・・・コンパレータ、Z・・・イン
ピーダンス。 第 1 口 L 第 2 図 +f+  63

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. スイッチング手段を介して電源電圧をワークと電極間に
    印加し、ワークと電極間に放電を生ぜしめる放電加工電
    源において、上記スイッチング手段がオフの時に放電回
    路中のインダクタンスに蓄えられたエネルギーを高電圧
    平滑コンデンサに帰還させる回路と、上記高電圧平滑コ
    ンデンサの充電電圧が所定レベル以上になるとスイッチ
    ング素子をオンにさせてインピーダンスを介して電源の
    平滑コンデンサに帰還させる回路とを設けたことを特徴
    とする放電加工電源。
JP63022906A 1988-02-04 1988-02-04 放電加工電源 Expired - Lifetime JP2652392B2 (ja)

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