JPH06320284A - プラズマアーク電源装置 - Google Patents
プラズマアーク電源装置Info
- Publication number
- JPH06320284A JPH06320284A JP11151893A JP11151893A JPH06320284A JP H06320284 A JPH06320284 A JP H06320284A JP 11151893 A JP11151893 A JP 11151893A JP 11151893 A JP11151893 A JP 11151893A JP H06320284 A JPH06320284 A JP H06320284A
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- JP
- Japan
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- transformer
- secondary side
- rectifier
- voltage
- plasma
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- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】変圧器等を大形化せずに、パイロットアークか
らプラズマアークへの移行性を良くし、プラズマアーク
の生成を確実にし得るプラズマアーク電源装置を提供す
る。 【構成】このプラズマアーク電源装置は、交流電源に接
続された一次側整流器１と、一次側整流器１の出力側に
接続され直流を高周波交流に変換する出力制御用インバ
ータ２と、出力制御用インバータ２の出力側に接続され
た変圧器３と、変圧器３の二次側に接続された二次側整
流器５と、を備える。プラズマトーチの電極８に接続さ
れる変圧器３の二次側中点とワーク７に接続される二次
側整流器５のカソード側との間にコンデンサ１０が接続
される。
らプラズマアークへの移行性を良くし、プラズマアーク
の生成を確実にし得るプラズマアーク電源装置を提供す
る。 【構成】このプラズマアーク電源装置は、交流電源に接
続された一次側整流器１と、一次側整流器１の出力側に
接続され直流を高周波交流に変換する出力制御用インバ
ータ２と、出力制御用インバータ２の出力側に接続され
た変圧器３と、変圧器３の二次側に接続された二次側整
流器５と、を備える。プラズマトーチの電極８に接続さ
れる変圧器３の二次側中点とワーク７に接続される二次
側整流器５のカソード側との間にコンデンサ１０が接続
される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ溶接機、プラ
ズマ切断機に使用する移行式のプラズマアーク電源装置
に関する。
ズマ切断機に使用する移行式のプラズマアーク電源装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマ溶接機、プラズマ切断機用のプ
ラズマアーク電源装置として、インバータ制御方式の電
源装置が知られている（例えば、特開昭６２−２７９０
８４号公報参照）。このインバータ式プラズマアーク電
源装置は、商用交流電源を一次側整流器により直流に変
換し、次に、スイッチングトランジスタを有する出力制
御用インバータによって約１０ｋＨｚ〜約５０ｋＨｚの
高周波交流に変換し、次に、変圧器により溶接・切断に
適した電圧に変換した後、再び二次側整流器により直流
に変換し、その直流電力を直流リアクトルを介してプラ
ズマトーチに供給するように構成される。
ラズマアーク電源装置として、インバータ制御方式の電
源装置が知られている（例えば、特開昭６２−２７９０
８４号公報参照）。このインバータ式プラズマアーク電
源装置は、商用交流電源を一次側整流器により直流に変
換し、次に、スイッチングトランジスタを有する出力制
御用インバータによって約１０ｋＨｚ〜約５０ｋＨｚの
高周波交流に変換し、次に、変圧器により溶接・切断に
適した電圧に変換した後、再び二次側整流器により直流
に変換し、その直流電力を直流リアクトルを介してプラ
ズマトーチに供給するように構成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のプ
ラズマアーク電源装置では、始動時、先ず、プラズマト
ーチのノズルと電極間に小電流のパイロットアークを点
弧させ、そのパイロットアークを電極とワーク間に移行
させることにより、電極とワーク間にプラズマアークを
生成させる。
ラズマアーク電源装置では、始動時、先ず、プラズマト
ーチのノズルと電極間に小電流のパイロットアークを点
弧させ、そのパイロットアークを電極とワーク間に移行
させることにより、電極とワーク間にプラズマアークを
生成させる。
【０００４】このようなパイロットアークからプラズマ
アークへの移行時、一般に、電極とワーク間に数百ボル
トの高電圧を印加して、良好にアークの移行を行い、プ
ラズマアークを確実に生成するようにしている。しか
し、このような高電圧を印加するためには、変圧器を大
形化すると共に、一次側のインバータ容量を高くする必
要があり、装置が大形化し製造コストも高くなる問題が
あった。
アークへの移行時、一般に、電極とワーク間に数百ボル
トの高電圧を印加して、良好にアークの移行を行い、プ
ラズマアークを確実に生成するようにしている。しか
し、このような高電圧を印加するためには、変圧器を大
形化すると共に、一次側のインバータ容量を高くする必
要があり、装置が大形化し製造コストも高くなる問題が
あった。
【０００５】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、変圧器等を大形化せずに、アークの移行性を良く
し、プラズマアークの生成を確実にし得るプラズマアー
ク電源装置を提供することを目的とする。
で、変圧器等を大形化せずに、アークの移行性を良く
し、プラズマアークの生成を確実にし得るプラズマアー
ク電源装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のプラズマアーク電源装置は、交流電源に接
続された一次側整流器と、一次側整流器の出力側に接続
され直流を高周波交流に変換する出力制御用インバータ
と、出力制御用インバータの出力側に接続された変圧器
と、変圧器の二次側に接続された二次側整流器と、を備
え、二次側整流器の出力側がプラズマトーチ及びワーク
に接続されるプラズマアーク電源装置において、プラズ
マトーチの電極に接続される変圧器の二次側中点とワー
クに接続される二次側整流器のカソード側との間にコン
デンサが接続されて構成される。
に、本発明のプラズマアーク電源装置は、交流電源に接
続された一次側整流器と、一次側整流器の出力側に接続
され直流を高周波交流に変換する出力制御用インバータ
と、出力制御用インバータの出力側に接続された変圧器
と、変圧器の二次側に接続された二次側整流器と、を備
え、二次側整流器の出力側がプラズマトーチ及びワーク
に接続されるプラズマアーク電源装置において、プラズ
マトーチの電極に接続される変圧器の二次側中点とワー
クに接続される二次側整流器のカソード側との間にコン
デンサが接続されて構成される。
【０００７】
【作用・効果】このように構成されたプラズマアーク電
源装置では、交流電源を一次側整流器により直流に変換
し、次に、出力制御用インバータによって高周波交流に
変換し、次に、変圧器により溶接・切断に適した電圧に
変換した後、再び二次側整流器により直流に変換し、そ
の直流電力を直流リアクトルを介してプラズマトーチに
供給する。
源装置では、交流電源を一次側整流器により直流に変換
し、次に、出力制御用インバータによって高周波交流に
変換し、次に、変圧器により溶接・切断に適した電圧に
変換した後、再び二次側整流器により直流に変換し、そ
の直流電力を直流リアクトルを介してプラズマトーチに
供給する。
【０００８】このような動作時、出力制御用インバータ
から高周波交流が変圧器に送られるが、インバータのス
イッチングトランジスタのコレクタ電流の立ち上がりが
急峻なため、変圧器の二次側にサージ電圧が発生する。
しかし、この変圧器の二次側に発生したサージ電圧は、
プラズマトーチの電極に接続される変圧器の二次側中点
とワークに接続される二次側整流器のカソード側との間
に接続したコンデンサにピークチャージされ、電極とワ
ーク間の無負荷電圧がコンデンサを接続しない従来の装
置に比べ上昇する。
から高周波交流が変圧器に送られるが、インバータのス
イッチングトランジスタのコレクタ電流の立ち上がりが
急峻なため、変圧器の二次側にサージ電圧が発生する。
しかし、この変圧器の二次側に発生したサージ電圧は、
プラズマトーチの電極に接続される変圧器の二次側中点
とワークに接続される二次側整流器のカソード側との間
に接続したコンデンサにピークチャージされ、電極とワ
ーク間の無負荷電圧がコンデンサを接続しない従来の装
置に比べ上昇する。
【０００９】このため、プラズマアークの始動時、プラ
ズマトーチのノズルと電極間に点弧した小電流のパイロ
ットアークを、電極とワーク間のプラズマアークへと移
行させる際、電極とワーク間の無負荷電圧の上昇によ
り、プラズマアークへの移行が確実になり、変圧器の二
次電圧を高くした場合と同様な効果が得られるため、変
圧器や一次側インバータ回路を大形化せずに、プラズマ
アークへの移行性を良くすることができる。
ズマトーチのノズルと電極間に点弧した小電流のパイロ
ットアークを、電極とワーク間のプラズマアークへと移
行させる際、電極とワーク間の無負荷電圧の上昇によ
り、プラズマアークへの移行が確実になり、変圧器の二
次電圧を高くした場合と同様な効果が得られるため、変
圧器や一次側インバータ回路を大形化せずに、プラズマ
アークへの移行性を良くすることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１１】図１は、プラズマ切断機用のインバータ式
プラズマアーク電源装置の概略構成図を示している。１
は商用交流電源に接続された一次側整流器であり、例え
ばブリッジ接続のダイオードと平滑コンデンサＣを有
し、商用交流電源を直流に変換する。
プラズマアーク電源装置の概略構成図を示している。１
は商用交流電源に接続された一次側整流器であり、例え
ばブリッジ接続のダイオードと平滑コンデンサＣを有
し、商用交流電源を直流に変換する。
【００１２】２はブリッジ接続された４個のスイッチン
グトランジスタＴｒを有する出力制御用インバータであ
り、図示しないスイッチング制御回路の動作により、ス
イッチングトランジスタＴｒを制御された幅でスイッチ
ングさせ、直流を約１０ｋＨｚ〜約２０ｋＨｚの高周波
交流に変換する。出力制御用インバータ２の出力側に
は、高周波交流を切断に適した電圧に変換するための変
圧器３が接続される。
グトランジスタＴｒを有する出力制御用インバータであ
り、図示しないスイッチング制御回路の動作により、ス
イッチングトランジスタＴｒを制御された幅でスイッチ
ングさせ、直流を約１０ｋＨｚ〜約２０ｋＨｚの高周波
交流に変換する。出力制御用インバータ２の出力側に
は、高周波交流を切断に適した電圧に変換するための変
圧器３が接続される。
【００１３】変圧器３の二次側には二次側整流器５が接
続される。二次側整流器５は、変圧器３の２対の各二次
側巻線端子に接続された２対のダイオードＤ１〜Ｄ４か
らなり、ダイオードＤ１とＤ４のアノード側が電磁開閉
器ＭＣ１を介してプラズマトーチのノズル９に接続さ
れ、ダイオードＤ２とＤ３のアノード側が加工用のワー
ク７に接続される。
続される。二次側整流器５は、変圧器３の２対の各二次
側巻線端子に接続された２対のダイオードＤ１〜Ｄ４か
らなり、ダイオードＤ１とＤ４のアノード側が電磁開閉
器ＭＣ１を介してプラズマトーチのノズル９に接続さ
れ、ダイオードＤ２とＤ３のアノード側が加工用のワー
ク７に接続される。
【００１４】一方、二次側整流器５のカソード側、つま
り変圧器３の二次側の中点が、直流リアクトル６を介し
てプラズマトーチの電極８に接続される。さらに、変圧
器３の二次側の中点とダイオードＤ２とＤ３のカソード
側との間に、コンデンサ１０が電磁開閉器ＭＣ２を介し
て接続される。
り変圧器３の二次側の中点が、直流リアクトル６を介し
てプラズマトーチの電極８に接続される。さらに、変圧
器３の二次側の中点とダイオードＤ２とＤ３のカソード
側との間に、コンデンサ１０が電磁開閉器ＭＣ２を介し
て接続される。
【００１５】このように構成されたプラズマアーク電源
装置では、商用交流電源が一次側整流器１により直流に
変換され、次に、その直流が出力制御用インバータ２に
よって約１０ｋＨｚ〜約２０ｋＨｚの高周波交流に変換
される。そして、この高周波交流が変圧器３に送られ、
変圧器３により溶接・切断に適した電圧に変換され、二
次側整流器５により直流に変換された直流電力が、直流
リアクトルを介してプラズマトーチに供給される。
装置では、商用交流電源が一次側整流器１により直流に
変換され、次に、その直流が出力制御用インバータ２に
よって約１０ｋＨｚ〜約２０ｋＨｚの高周波交流に変換
される。そして、この高周波交流が変圧器３に送られ、
変圧器３により溶接・切断に適した電圧に変換され、二
次側整流器５により直流に変換された直流電力が、直流
リアクトルを介してプラズマトーチに供給される。
【００１６】このような動作時、出力制御用インバータ
２から高周波交流が変圧器３に送られるが、インバータ
２のスイッチングトランジスタＴｒのコレクタ電流の立
ち上がりが急峻なため、変圧器３の二次側に、図２のＡ
に示すようなサージ電圧が発生する。しかし、この変圧
器３の二次側に発生したサージ電圧は、プラズマトーチ
の電極８に接続される変圧器３の二次側中点とワーク７
に接続される二次側整流器５のカソード側との間に接続
したコンデンサ１０にピークチャージされる。したがっ
て、図２のＢに示すように、整流器５の出力電圧はピー
ク電圧Ｖｐがそのまま保持され、コンデンサを接続しな
い従来の整流器出力電圧（図２のＣ）に比べ、電極８と
ワーク７間の無負荷電圧を、高い状態に保持することが
できる。
２から高周波交流が変圧器３に送られるが、インバータ
２のスイッチングトランジスタＴｒのコレクタ電流の立
ち上がりが急峻なため、変圧器３の二次側に、図２のＡ
に示すようなサージ電圧が発生する。しかし、この変圧
器３の二次側に発生したサージ電圧は、プラズマトーチ
の電極８に接続される変圧器３の二次側中点とワーク７
に接続される二次側整流器５のカソード側との間に接続
したコンデンサ１０にピークチャージされる。したがっ
て、図２のＢに示すように、整流器５の出力電圧はピー
ク電圧Ｖｐがそのまま保持され、コンデンサを接続しな
い従来の整流器出力電圧（図２のＣ）に比べ、電極８と
ワーク７間の無負荷電圧を、高い状態に保持することが
できる。
【００１７】このため、プラズマアークの始動時、プラ
ズマトーチのノズル９と電極８間に点弧した小電流のパ
イロットアークを、電極８とワーク７間のプラズマアー
クへと移行させる際、電極８とワーク７間の無負荷電圧
の上昇により、プラズマアークへの移行が確実に行われ
る。そして、プラズマアークの生成後、電磁開閉器ＭＣ
１をオフしてパイロットアークを消失させ、電極８とワ
ーク７間に生じるプラズマアークによりワーク７の切断
を行う。
ズマトーチのノズル９と電極８間に点弧した小電流のパ
イロットアークを、電極８とワーク７間のプラズマアー
クへと移行させる際、電極８とワーク７間の無負荷電圧
の上昇により、プラズマアークへの移行が確実に行われ
る。そして、プラズマアークの生成後、電磁開閉器ＭＣ
１をオフしてパイロットアークを消失させ、電極８とワ
ーク７間に生じるプラズマアークによりワーク７の切断
を行う。
【００１８】このように、コンデンサ１０の接続によっ
て、変圧器３の二次電圧を高くした場合と同様な効果が
得られるため、変圧器３や出力制御用インバータ２を大
形化せずに、プラズマアークへの移行性を良くすること
ができる。
て、変圧器３の二次電圧を高くした場合と同様な効果が
得られるため、変圧器３や出力制御用インバータ２を大
形化せずに、プラズマアークへの移行性を良くすること
ができる。
【００１９】なお、プラズマ溶接機用の電源装置に、本
発明を適用することも勿論可能である。
発明を適用することも勿論可能である。
【図１】本発明の一実施例を示すプラズマ切断機の電源
装置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
【図２】変圧器３の二次側電圧と二次整流器５の出力電
圧の波形図である。
圧の波形図である。
１−一次側整流器、 ２−出力制御用インバータ、 ３−変圧器、 ５−二次側整流器、 ７−ワーク、 ８−電極、 ９−ノズル、 １０−コンデンサ。
Claims (1)
- 【請求項１】 交流電源に接続された一次側整流器と、
該一次側整流器の出力側に接続され直流を高周波交流に
変換する出力制御用インバータと、該出力制御用インバ
ータの出力側に接続された変圧器と、該変圧器の二次側
に接続された二次側整流器と、を備え、該二次側整流器
の出力側がプラズマトーチ及びワークに接続されるプラ
ズマアーク電源装置において、 該プラズマトーチの電極に接続される該変圧器の二次側
中点と該ワークに接続される該二次側整流器のカソード
側との間にコンデンサが接続されていることを特徴とす
るプラズマアーク電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11151893A JPH06320284A (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | プラズマアーク電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11151893A JPH06320284A (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | プラズマアーク電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06320284A true JPH06320284A (ja) | 1994-11-22 |
Family
ID=14563358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11151893A Withdrawn JPH06320284A (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | プラズマアーク電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06320284A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999004607A1 (en) * | 1997-07-18 | 1999-01-28 | Flame Spray Spa | Apparatus for the application of protective coatings using the plasma technique |
-
1993
- 1993-05-13 JP JP11151893A patent/JPH06320284A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999004607A1 (en) * | 1997-07-18 | 1999-01-28 | Flame Spray Spa | Apparatus for the application of protective coatings using the plasma technique |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000801 |