JPH10216936A

JPH10216936A - ア−ク加工用電源装置

Info

Publication number: JPH10216936A
Application number: JP3843197A
Authority: JP
Inventors: Kikuo Terayama; 喜久夫寺山; Yoshiki Morimoto; 慶樹森本; Satoru Yamaguchi; 悟山口
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 1997-02-05
Filing date: 1997-02-05
Publication date: 1998-08-18

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は直流電源をインバータ回路によって高
周波交流に変換した後に再度整流して直流とする方式の
アーク溶接、切断、プラズマアーク加工等に用いる改良
されたアーク加工用電源装置を提供するものである。【解決手段】本発明は、共振型インバータ回路を２組用
意し、各インバータ回路の駆動信号に出力設定値に対応
した位相差を設け、これらのインバータ回路の出力変圧
器の２次出力を直列にして出力を取り出すことによっ
て、各インバータ回路は一定のデューティサイクルと周
波数で動作させたまま、位相差を変化させることによっ
て出力を零から１００％まで連続的に変化させ得るよう
にしたアーク加工用電源装置を特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は直流電源をインバー
タ回路によって高周波交流に変換した後に再度整流して
直流とする方式のアーク溶接、切断、プラズマアーク加
工等に用いるアーク加工用電源装置の改良に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、アーク加工用電源装置として直流
電源をインバータ回路により数KHz ないし数１０KHz の
高周波交流に変換した後に再度整流して直流出力を得る
方式のものが小形、軽量化および高精度の出力制御を目
的として製作されている。図１１は上記のようにした直
流出力のアーク加工用電源装置の例を示す接続図であ
る。同図において、１は交流電源であり、単相商用交流
または３相商用交流の電源が用いられる。２は交流電源
１からの電力を整流して直流に変換する一次整流回路で
あり、簡単な平滑回路を含むこともある。３ないし６は
ブリッジ接続されたスイッチング素子であり、７ないし
１０はスイッチング素子３ないし６にそれぞれ逆極性で
並列に接続されたダイオードであり、スイッチング素子
３ないし６に逆方向の電圧が印加されるのを防止するた
めに設けられている。また、５１はコンデンサであり、
５２はリアクトルであり、スイッチング素子３ないし
６、ダイオ−ド７ないし１０、、コンデンサ５１および
リアクトル５２によって一次整流回路２の出力を高周波
の略正弦波交流に変換する共振型インバ−タ回路３１を
構成している。１１は出力変圧器であり、共振型インバ
ータ回路の出力電圧をアーク加工に適した電圧に変換す
る。１２は出力変圧器１１の出力を再度整流して直流と
する二次整流回路、１３は二次整流回路１２と出力端子
（ａ）との間に直列に接続された直流リアクトル、１４
は出力端子（ａ）に接続されたアーク加工用電極、１５
は出力端子（ｂ）に接続された被加工物である。１６は
出力電流検出器、１７は出力電流設定器１８の出力信号
Ｉr と出力電流検出器１６の出力信号Ｉf とを比較して
差信号ΔＩ＝Ｉr −Ｉf を出力する比較器、１９は比較
器１７の出力信号ΔＩに応じて出力パルスの周期が決定
される電圧制御発振器を備えたインバ−タ制御回路であ
り、スイッチング素子３、４およびスイッチング素子
５、６を交互に所定の周期で導通させる駆動信号を出力
する。

【０００３】図１１の従来装置においては、交流電源１
からの電力は一次整流回路２にて整流・平滑されて直流
となり、スイッチング素子３ないし６、ダイオ−ド７な
いし１０、コンデンサ５１およびリアクトル５２にて構
成される共振型インバータ回路にて高周波交流に変換さ
れる。その出力は、コンデンサ５１とリアクトル５２と
によって構成される共振回路にて、共振周波数に応じた
正弦波状の出力電圧となり、出力変圧器１１にて所定の
電圧となる。出力変圧器１１の出力電圧は二次整流回路
１２にて再び直流に変換されて直流リアクトル１３を経
て出力端子（ａ）（ｂ）からアーク加工用電極１４およ
び被加工物１５に供給され、これによって両者間に加工
用アークが発生する。この出力電流は出力電流検出器１
６にて検出されて出力電流設定器１８の設定値と比較さ
れ、差信号ΔＩが演算される。インバ−タ制御回路１９
はこの差信号ΔＩを入力として入力信号が減少する方向
に出力パルスの周期を調整してインバータ回路を駆動す
る。この結果、出力電流は設定値に対応した一定値に保
たれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来装置におい
ては、コンデンサ５１とリアクトル５２とによって構成
される共振回路中にスイッチング素子３ないし６を設
け、共振回路の電流の向きを強制的に反転しているもの
であると考えられる。そのためスイッチング素子が導通
と遮断とをくりかえす周期は、安定に動作させるために
共振周期よりも短く設定することが必要である。しか
し、その周期は共振周期よりもあまり離れた値にするこ
とはできず、スイッチング周期の最小値は、共振周期の
数１０％程度となるために、負荷へ供給する電力の調整
範囲が非常に狭いという欠点がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来装置の
課題を解決するために、共振型インバータ回路を２組用
意し、各インバータ回路の駆動信号に出力設定値に対応
した位相差を設け、これらのインバータ回路の出力変圧
器の２次出力を直列にして出力を取り出すことによっ
て、各インバータ回路は一定のデューティサイクルと周
波数で動作させたまま、位相差を変化させることによっ
て出力を零から１００％まで連続的に変化させ得るよう
にしたアーク加工用電源装置を提案したものである。

【０００９】

【作用】本発明の装置においては、２組の共振型インバ
−タ回路の正弦波出力のベクトル和（または差）が二次
整流回路に現われるので、負荷へ供給する電力の調整範
囲を十分に広くすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態の例を
示す接続図である。同図において、３１ａ、３１ｂは共
に同仕様に構成された共振型インバータ回路であり、そ
れぞれ、スイッチング素子３ａないし６ａ、ダイオ−ド
７ａないし１０ａ、コンデンサ５１ａ、リアクトル５２
ａおよびスイッチング素子３ｂないし６ｂ、ダイオ−ド
７ｂないし１０ｂ、コンデンサ５１ｂ、リアクトル５２
ｂから構成されている。１１ａ、１１ｂはそれぞれ共振
型インバータ回路３１ａ、３１ｂの出力電圧を適宜に変
換する出力変圧器で、その２次巻線は図示のように同極
性で直列接続してある。２０はインバータ回路３１ａ、
３１ｂに対して駆動信号Ｐ_1a、Ｐ_2a、Ｐ_1b、Ｐ_2bを供給
するインバータ制御回路であり、その他は図１１に示し
た従来装置と同機能のものに同符号を付してある。

【００１１】図１の装置において、出力電流設定器１８
の設定信号Ｉr は出力電流検出器１６の出力信号Ｉf と
比較器１７にて比較されて差信号ΔＩ＝Ｉr −Ｉf がイ
ンバータ制御回路２０に供給される。インバータ制御回
路２０においては、入力信号ΔＩに対応して駆動信号Ｐ
_1a、Ｐ_2aと駆動信号Ｐ_1b、Ｐ_2bをこれらとの間に位相差
を設けて出力し、共振型インバータ回路３１ａと３１ｂ
とを差信号ΔＩに対応した位相差の交流出力となるよう
に駆動する。共振型インバータ回路３１ａ、３１ｂの出
力は出力変圧器１１ａ、１１ｂによって加算されて二次
整流回路１２にて直流に変換された後、直流リアクトル
１３にて平滑されて、出力端子（ａ）、（ｂ）を経てア
ーク加工用電極１４および被加工物１５に供給される。

【００１２】図２は図１の装置に用いるインバータ制御
回路２０の例を示すブロック図である。同図において２
１はパルス発振器であり、図１の装置のインバータ回路
３１ａ、３１ｂの動作周波数を決定する。２２は位相比
較器であり２つの入力信号の位相差に応じた電圧信号を
出力する公知の乗算器形、ディジィタル形、位相周波数
比較器などの位相比較器が用いられる。２３はローパス
フィルタであり、位相比較器２２の出力のうち高周波成
分を除去する。２４は加算器、２５は電圧制御発振器、
２６は極性反転用インバータ回路、２７はインバータ回
路２６にて極性反転された電圧制御発振器２５の出力を
入力として入力信号に同期してインバータ回路３１ｂを
一定のデューティサイクルで駆動するための駆動信号Ｐ
_1b、Ｐ_2bを発生する駆動パルス発生器である。２８はパ
ルス発振器２１の出力パルスを入力として入力信号に同
期してインバータ回路３１ａを一定のデューティサイク
ルで駆動するための駆動信号Ｐ_1a、Ｐ_2aを発生する駆動
パルス発生器である。１７は比較器、１８は出力電流設
定器であり、それぞれ図１の比較器１７および出力電流
設定器１８に相当する。

【００１３】図２のインバータ制御回路において、パル
ス発振器２１の出力は電圧制御発振器２５の出力信号と
位相比較器２２にて比較されて両入力信号の位相差に相
当する電圧が演算される。この位相比較器２２の出力は
ローパスフィルタ２３にて高周波成分が除去されて加算
器２４の一方の入力となる。一方、出力電流設定器１８
の設定値Ｉr は出力電流検出器１６の出力信号Ｉf と比
較器１７にて比較されて差信号ΔＩとなり、加算器２４
の他方の入力となる。加算器２４において、ローパスフ
ィルタ２３の出力と比較器１７の出力とが加算されて電
圧制御発振器２５に入力され、電圧制御発振器２５は入
力電圧に対応した周波数のパルス信号を出力する。この
電圧制御発振器２５の出力信号はインバータ回路２６に
て極性が反転された後に駆動パルス発生器２７に入力さ
れる。また電圧制御発振器２５の出力は位相比較器２２
にフィードバックされる。

【００１４】ここで、位相比較器２２、ローパスフィル
タ２３、電圧制御発振器２５は公知のＰＬＬ回路を構成
しており、図２の回路は、この公知のＰＬＬ回路の途中
に差信号ΔＩを加算する加算器２４を加えたものであ
る。それ故、電圧制御発振器２５はパルス発振器２１の
出力周波数と同一の周波数でかつ差信号ΔＩに相当する
分だけ位相がずれた波形のパルス信号を出力することに
なる。

【００１５】図２のインバータ制御回路の駆動パルス発
生器２７、２８の出力Ｐ_1a、Ｐ_2a、Ｐ_1b、Ｐ_2bにより図
１のインバータ回路３１ａ、３１ｂの各スイッチング素
子を駆動すると出力変圧器１１ａ、１１ｂには差信号Δ
Ｉに対応した位相差の出力が現われることになる。

【００１６】図３は図２のインバータ制御回路を用いた
ときの図１の装置の動作を説明するための線図である。
同図において（ａ）はパルス発振器２１の出力、（ｂ）
は駆動パルス発生器２８の出力のうち信号Ｐ_1a、（ｃ）
は信号Ｐ_2a、（ｄ）は電圧制御発振器２５の出力、
（ｅ）は駆動パルス発生器２７の出力信号Ｐ_1b、（ｆ）
は駆動パルス発生器２７の出力Ｐ_2b、（ｇ）は出力変圧
器１１ａの出力、（ｈ）は出力変圧器１１ｂの出力、
（ｉ）は出力変圧器１１ａと１１ｂとの各２次巻線を図
に示す極性で直列接続したときの出力端子（ａ）、
（ｂ）間に現われる出力電圧をそれぞれ時間の経過とと
もに示したものである。

【００１７】図１の実施の形態の例においては、出力電
流設定器１８の設定値に応じた位相差αとなるところで
バランスし、その結果、加工用電極１４と被加工物１５
との間に供給される電流は、出力電流設定器１８にて設
定した値に保たれることになる。また図１の装置の場
合、２次整流回路１２がブリッジ接続されたダイオード
からなる両波整流回路であるのでこのブリッジ接続され
たダイオードがフライホイールダイオードを兼ねて、出
力変圧器１１ａ、１１ｂの出力を平滑する役割を果して
いる。

【００１８】また上記から判るように各共振型インバー
タ回路自身のデューティサイクルと総合出力とは無関係
であり、総合出力は両共振型インバータ回路の位相差の
みによって決定されるから、両共振型インバータ回路の
デューティサイクルは常に最大に設定しておくとよい。
この場合、両共振型インバータ回路の位相差が零、即ち
負荷への出力電圧として最大出力を指定したときに各共
振型インバータ回路も最大出力で動作することになり、
スイッチング素子の電流容量を有効に利用できる。さら
に出力を調整するための位相差αの範囲は０≦α≦πの
範囲とすることが望ましく、位相差αがπよりも大きく
なると再び出力が増加し始めることになる。このとき各
共振型インバータ回路のデューティサイクルが最大値に
設定されていないと、位相差αが０≦α≦πの間で変化
させる途中で出力が零になってしまうことになる。それ
故、共振型インバータ回路のデューティサイクルが最大
でないときには、位相差の設定範囲もこれに応じて狭く
することが必要となる。

【００１９】ここで図２において極性反転用共振型イン
バータ回路２６は差信号ΔＩに正比例して２次整流回路
の出力が増加するように共振型インバータ回路３１ａと
３１ｂとを駆動するために設けたものである。したがっ
てその位置は、図２のように駆動パルス発生器２７の入
力側でもよいがこれに替えて駆動パルス発生器２８の入
力側に設けてもよい。また、図１において、出力変圧器
１１ａと１１ｂとの２次巻線を互いに逆の極性で直列に
接続するときは図２のインバータ制御回路において極性
反転用共振型インバータ回路２６は設けなくてもよく、
電圧制御発振器２５の出力をそのまま駆動パルス発生器
２７に入力すればよい。

【００２０】また、図１ないし図３に示した実施の形態
の例においては出力電流を検出して、これを設定値と比
較することにより、出力電流を設定値に保つよう２組の
共振型インバータ回路の位相差を制御するものについて
説明したが、本発明はこれに限らず、出力電圧を検出し
てこれを設定値と比較し、出力電圧を設定値に保つよう
に制御するものにも適用可能であり、さらには出力電
流、出力電圧ともに検出してそれぞれ設定値と比較し、
両方の差信号に所定の係数を乗じて加算した信号によっ
て２組の共振型インバータ回路の位相差を制御して所定
の出力電圧・電流特性を得るようにしてもよい。

【００２３】図４は本発明の別の実施の形態の例を示す
接続図である。同図においては一次整流回路の出力側に
電圧切替スイッチ３２と電圧分割用コンデンサ２９、３
０を設けたものであり、交流電源１として２００Ｖと４
００Ｖ、２２０Ｖと４４０Ｖのように略１：２の比率と
なる２種類の交流電源に適用できるようにしたものであ
る。同図の装置において、電源電圧が２００Ｖのときに
はスイッチ３２をＬ側にすると一次整流回路２の出力に
対して共振型インバータ回路３１ａと３１ｂとが並列に
接続されて図１に示した実施例と同じ構成となる。ま
た、交流電源１が４００Ｖのときにはスイッチ３２をＨ
側にすると、一次整流回路２の出力はコンデンサ２９と
３０とによって２分されて、それぞれのコンデンサの端
子電圧が共振型インバータ回路に供給される形となり、
各共振型インバータ回路は交流電圧の１／２に対応した
電圧を電源として動作することになるので、共振型イン
バータ回路は２００Ｖと４００Ｖとで何ら変更を要せ
ず、そのまま使用可能となる。

【００２４】図５は本発明の別の実施の形態の例を示す
接続図である。同図においては出力変圧器１１ｅ、１１
ｆとしてそれぞれ２個の二次巻線を設けて、これらの二
次巻線の各１個をそれぞれ直列接続して２組の出力回路
を構成し、これら２組の直列回路をそれぞれ半波整流し
て合成することによって両波整流出力を得るように構成
したものである。また出力検出器として出力電圧検出器
３３を設け、この検出信号Ｅｆと出力電圧設定器３４の
設定値Ｅｒとを比較器１７にて比較し、差信号ΔＥ＝Ｅ
ｒ−Ｅｆをインバータ制御回路２０の入力として、差信
号に応じて共振型インバータ回路３１ａと３１ｂとの出
力の位相差を決定するようにしたものである。

【００２５】図６は本発明のさらに別の実施の形態の例
を示す接続図である。同図の実施例においては図１に示
した実施例に加えて、直流リアクトルと出力端子との間
に出力極性を切りかえるためのブリッジ接続されたスイ
ッチング素子からなる極性切替回路３６および極性切替
制御回路３７を設けたものである。ここで極性切替回路
３６は極性切替制御回路３７が信号Ｐ₃のみを出力する
ときはスイッチング素子３６ａ、３６ｂのみが導通し、
出力端子（ａ）側が正の極性の直流出力となり、信号Ｐ
₄のみを出力するときはスイッチング素子３６ｃ、３６
ｄのみが導通して、出力端子（ｂ）側が正の極性の直流
出力となる。さらに信号Ｐ₃とＰ₄とを所定のくりかえ
し周期とデューティサイクルとによって交互に出力する
ときはスイッチング素子３６ａ、３６ｂまたはスイッチ
ング素子３６ｃ、３６ｄが交互に導通・遮断をくりかえ
し、所定の正・負比率の交流出力が得られることにな
る。この場合、直流出力、交流出力にかかわらず、導通
期間の一部にスイッチング素子が不完全飽和となる期間
を設ければ、その期間を低電流または低電圧出力期間と
し、完全飽和期間をパルス電流またはパルス電圧出力期
間としたパルス波形を得ることができる。

【００２６】図７は図５に示した装置に対して極性切替
機能を追加した実施の形態の例であり、出力変圧器１１
ｇ、１１ｈとして各２組の２次巻線を用意し、図５に示
した装置と同様に各出力変圧器の二次巻線を１個ずつ互
いに直列となるように接続し、かつこれらの直列接続さ
れた二次巻線の組をさらに直列にして、その接続点から
共通出力端子として出力端子（ｂ）に接続してある。３
８は二次整流回路であり、直列接続された出力変圧器の
両端にそれぞれ正・負両出力を得るためのセンタータッ
プ式両波整流回路が２組設けられている。３９は直流リ
アクトルであり、２つの巻線３９ａ、３９ｂが共通の鉄
心に巻かれており、かつ両巻線は図中に・印で示すよう
にそれぞれに流れる２次整流回路３８の出力電流によっ
て共有する鉄心に同一方向の磁束を生ずる極性にその巻
方向が定められている。４０は極性切替回路であり、互
いに逆方向に電流を流す極性に定められたスイッチング
素子４０ａと４０ｂとからなる。４１は極性切替制御回
路であり、図６に示した実施例の極性切替制御回路３７
と同機能のものである。

【００２７】図７の装置においては、出力変圧器１１
ｇ、１１ｈの出力は二次整流回路３８にて両波整流され
てかつ正・負両極性の直流出力となってリアクトル巻線
３９ａ、３９ｂを経て極性切替回路４０のスイッチング
素子４０ａ、４０ｂに供給される。いま極性切替回路４
０にスイッチング素子４０ａが導通していると出力端子
（ａ）側、即ち電極１４が正となる極性の出力が発生
し、電流はリアクトル３９の巻線３９ａ、極性切替回路
４０のスイッチング素子４０ａ、出力端子（ａ）、電極
１４、加工アーク、被加工物１５、出力端子（ｂ）、出
力変圧器１１ｇと１１ｈの２次巻線の共通接続点の経路
を流れる。次にスイッチング素子４０ａが遮断すると同
時にスイッチング素子４０ｂを導通させると、それまで
リアクトル巻線３９ａに流れていた電流は急減しようと
するが電磁誘導により共通鉄心に巻かれているリアクト
ル巻線３９ｂはこの電流の急減を防げる方向の電圧を図
中に矢印で示す極性に発生する。この誘起電圧の極性は
新たに導通し始めるスイッチング素子４０ｂの導通によ
って流れ始める電流の極性と同じ極性の電流である。こ
のために、スイッチング素子４０ａを遮断し同時にスイ
ッチング素子４０ｂを導通させると、回路にはこの切替
の直前に流れていた電流と同じ値の電流が先とは逆の極
性の被加工物１５から電極１４に向う方向に流れ始め
る。この結果電極１４から被加工物１５に向って流れて
いた電流は急峻にその極性が反転して被加工物１５から
電極１４に向って流れることになる。スイッチング素子
４０ｂが導通している状態から遮断し、スイッチング素
子４０ａが導通するときも同様に出力電流はその絶対値
が同じで極性のみ反転した電流に急峻に変化することに
なる。この結果、出力電流の極性反転に際してアークが
一旦消滅した後の再点弧が容易となり、交流アーク加工
が安定に継続できるものである。

【００２８】なお、上記説明においては電極と被加工物
のみを対象として出力するアーク加工用電源装置に本発
明を適用する場合についてのみ説明したが、出力電圧の
一部をパイロットアーク用電極に導いて加工用アークの
起動に先立ち電極との間にパイロットアークを発生さ
せ、このパイロットアークを被加工物に移行させて加工
を行うプラズマアーク加工用電源にも本発明が適用でき
るのはもちろんである。

【００３０】図８は本発明のさらに別の実施の形態の例
を示す接続図である。同図の実施例においては、出力変
圧器１１ａ、１１ｂの一次巻線は、それぞれ共振回路の
コンデンサ５１ａ、５１ｂから出力を取り出している。
上記以外は図１に示した実施の形態の例と同じ構成であ
り、動作も全く同様であるので詳細な説明は省略する。

【００３２】図９は本発明のさらに別の実施の形態の例
を示す接続図である。同図の実施例においては、図１に
示した実施の形態の例のブリッジ接続されたスイッチン
グ素子３ａないし６ａと３ｂないし６ｂとの一部をコン
デンサ５３ａ、５４ａと５３ｂ、５４ｂとを用いた分圧
回路とし、スイッチング素子によるブリッジ回路の一部
を省略したものである。動作は図１に示した実施の形態
の例と同様であるので説明は省略する。

【００３４】図１０は、プラズマアーク加工用電源装置
に本発明を適用したときの実施の形態の例を示す接続図
である。同図において４２はパイロットアーク電流制限
用抵抗器であり、二次整流回路１２の正出力端子とパイ
ロットアーク出力用端子（ｃ）との間に接続されてい
る。４３はパイロットアーク用電極であり、加工用電極
１４の周囲にプラズマ生成ガスを供給し、先端の狭い開
口部からアークによってプラズマ化されたガスを高速で
噴出させるためのノズルを共用しているので一般にノズ
ル電極と呼ばれている。その他の構成要素は図１に示し
た装置と同機能のものに同符号を付してあるので説明は
省略する。図１０の装置において、図示を省略した高周
波点弧手段により加工用電極１４とパイロットアーク用
電極（ノズル電極）４３との間に抵抗器４２によって制
限された小電流のアーク（パイロットアーク）を点弧
し、同時にノズル内にプラズマ生成ガスを供給すると、
このプラズマ生成ガスがパイロットアークによって電離
してイオン化され、このイオン化されたガスが加工用電
極１４とノズル電極４３とを被加工物１５に接近させる
ことによって被加工物１５に接触すると加工用電極１４
と被加工物１５との間の絶縁が低下するためにアークが
発生する。このアークは出力電流設定器１８にて設定さ
れた値にまで増加し、プラズマアーク加工が行なわれ
る。

【００３６】図１および図４ないし図１０で示した実施
の形態の例においては、コンデンサ５１ａ、リアクトル
５２ａまたはコンデンサ５１ｂ、リアクトル５２ｂによ
って共振回路を構成しているが、出力変圧器１１ａない
し１１ｈの一次巻線のインダクタンスを共振回路のイン
ダクタンスとして使用するときは、リアクトク５２ａ、
５２ｂを省略することができる。

【００４０】

【発明の効果】上記の通り、本発明のアーク加工用電源
装置は、同一の周波数で動作する共振型インバータ回路
を２組設け、両共振型インバータ回路の出力波形の位相
差を調整して、共振型インバータ回路の出力変圧器の二
次巻線を直列にして出力を取り出すものであるので、両
共振型インバータ回路の位相差を調整することによって
出力調整の範囲を０〜１００％まで連続的に変化させる
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の実施の形態の例を示す接続図で
ある。

【図２】図１の装置に用いるインバータ制御回路の例を
示すブロック図である。

【図３】図２のインバータ制御回路を用いたときの図１
の装置の動作を説明するための線図である。

【図４】本発明の装置の別の実施の形態の例を示す接続
図である。

【図５】本発明の装置の別の実施の形態の例を示す接続
図である。

【図６】本発明のさらに別の実施の形態の例を示す接続
図である。

【図７】本発明のさらに別の実施の形態の例を示す接続
図である。

【図８】本発明のさらに別の実施の形態の例を示す接続
図である。

【図９】本発明のさらに別の実施の形態の例を示す接続
図である。

【図１０】本発明をプラズマアーク加工に適用したとき
の実施の形態の例を示す接続図である。

【図１１】従来の装置の例を示す接続図である。

【符号の説明】

１交流電源２一次整流回路３、３ａ、３ｂスイッチング素子４、４ａ、４ｂスイッチング素子５、５ａ、５ｂスイッチング素子６、６ａ、６ｂスイッチング素子７、７ａ、７ｂダイオード８、８ａ、８ｂダイオード９、９ａ、９ｂダイオード１０、１０ａ、１０ｂダイオード１１、１１ａないし１１ｈ出力変圧器１２、３８二次整流回路１３、３９直流リアクトル１４加工用電極１５被加工物１６出力電流検出器１７比較器１８出力電流設定器１９インバータ制御回路２０インバータ制御回路２１パルス発振器２２位相比較器２３ローパスフィルタ２４加算器２５電圧制御発振器２６極性反転用共振型インバータ回路２７、２８駆動パルス発生器２９、３０コンデンサ３１、３１ａないし３１ｃ共振型インバータ回路３２スイッチ３３出力電圧検出器３４出力電圧設定器３６、４０極性切替回路３６ａないし３６ｄ極性切替用スイッチング素子４０ａ、４０ｂ極性切替用スイッチング素子３７、４１極性切替制御回路４２電流制限用抵抗器４３パイロットアーク用電極（ノズル電極）５１、５１ａ、５１ｂコンデンサ５２、５２ａ、５２ｂリアクトル５３ａ、５３ｂ、５４ａ、５４ｂコンデンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電源を整流して直流電力を得る一次
整流回路と、前記一次整流回路の出力を高周波の略正弦
波交流に変換する２組の共振型インバータ回路と、前記
各共振型インバータ回路の出力を所定の電圧に変換する
二次巻線が相互に直列接続された２個の出力変圧器と、
前記出力変圧器の前記直列接続された２次巻線の出力を
整流して直流とする二次整流回路と、前記２組の共振型
インバータ回路を同一周波数でかつ両共振型インバータ
回路相互間の出力位相差αを出力設定器の設定値に応じ
て０≦α≦πの範囲で変化させるインバータ制御回路と
を具備したアーク加工用電源装置。
【請求項２】前記インバータ制御回路は、あらかじめ
定められた周波数で発振する基準信号発振器と、前記基
準信号発振器の出力信号と後述する電圧制御発振器の出
力信号とを比較し両信号の位相差に相当する電圧信号を
出力する位相比較器と、前記位相比較器の出力のうち高
周波成分を除去するローパスフィルタと、出力設定器
と、出力電流または出力電圧を検出する出力検出器と、
前記出力設定器の出力信号と前記出力検出器の出力信号
とを比較し差信号を得る比較器と、前記ローパスフィル
タの出力と前記比較器の出力とを加算する加算器と、前
記加算器の出力電圧に応じて周波数が決定される電圧制
御発振器と、前記２組の共振型インバータ回路のうち一
方の共振型インバータ回路を前記基準信号発振器の出力
信号に応じて駆動し、他方の共振型インバータ回路を前
記電圧制御発振器の出力信号に応じて駆動する駆動パル
ス発生器とを備えた回路とした請求項１に記載のアーク
加工用電源装置。
【請求項３】前記駆動パルス発生器は、前記２組の各
共振型インバータ回路が最大の導通時間率（デューティ
サイクル）となる波形の信号を出力するパルス発生器で
ある請求項２に記載のアーク加工用電源装置。
【請求項４】前記二次整流回路と出力端子との間に
は、出力極性を正・逆に切りかえるためのスイッチング
回路を備え、出力極性を直流正極性，直流逆極性または
交流に切りかえ可能とした請求項１ないし３のいずれか
に記載のアーク加工用電源装置。