JPH11347741A - プラズマ切断機 - Google Patents
プラズマ切断機Info
- Publication number
- JPH11347741A JPH11347741A JP10157287A JP15728798A JPH11347741A JP H11347741 A JPH11347741 A JP H11347741A JP 10157287 A JP10157287 A JP 10157287A JP 15728798 A JP15728798 A JP 15728798A JP H11347741 A JPH11347741 A JP H11347741A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- pilot arc
- circuit
- pilot
- arc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 パイロットアーク電流は大なるほどプラズマ
アーク移行時のチップ−母材間距離が長く容易にアーク
スタートできるがパイロットアーク電流が大きすぎると
パイロットアーク電流抑制抵抗の損失が過大となる問題
があった。 【解決手段】 パイロットアークを任意の周期で発生・
消滅を繰り返し、パイロットアーク電流のピーク値を高
くした上で実効電流値を低減しアークスタート性を向上
させる。
アーク移行時のチップ−母材間距離が長く容易にアーク
スタートできるがパイロットアーク電流が大きすぎると
パイロットアーク電流抑制抵抗の損失が過大となる問題
があった。 【解決手段】 パイロットアークを任意の周期で発生・
消滅を繰り返し、パイロットアーク電流のピーク値を高
くした上で実効電流値を低減しアークスタート性を向上
させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマ切断トーチ
の電極とノズルチップの間にパイロットアークを発生さ
せ、パイロットアークの誘導によりプラズマアークを発
生させるプラズマ切断機に関するものである。
の電極とノズルチップの間にパイロットアークを発生さ
せ、パイロットアークの誘導によりプラズマアークを発
生させるプラズマ切断機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、プラズマ切断機のパイロットアー
クはプラズマ切断機の出力電圧をパイロット電流抑制抵
抗を介して電流を流しプラズマ切断トーチの電極・チッ
プ間にアークを発生させる構成をとっていた。
クはプラズマ切断機の出力電圧をパイロット電流抑制抵
抗を介して電流を流しプラズマ切断トーチの電極・チッ
プ間にアークを発生させる構成をとっていた。
【０００３】例えば、図４は従来のインバータ制御方式
のプラズマ切断機の回路構成を示したものである。
のプラズマ切断機の回路構成を示したものである。
【０００４】図４において、１は交流電源で、三相また
は単相電源が用いられる。２は交流電源を直流に変換す
る整流回路、３はプラズマ切断機の出力調整電源回路で
ある。ここで出力調整電源回路３は、絶縁変圧器、トラ
ンジスタ、サイリスタ、ダイオードなどによる制御整流
回路を組み合わせた回路を示している。４はパイロット
アーク電流抑制抵抗、５はプラズマ切断トーチの電極、
６はノズルチップ、７は被切断材、８は電極４とチップ
５間に発生するパイロットアーク、９は高周波電圧発生
回路、１０は高周波電圧を出力回路に重畳するカップリ
ングコイル、１１はプラズマアーク電流が電極−被切断
材間に流れたことを検出する電流検出器である。電流検
出器１１が動作した時、高周波電圧発生回路９の入力回
路に接続された開閉器１２を開にし高周波電圧の発生を
停止させるように働く。１３はプラズマ切断機の起動ス
イッチ、１４は起動スイッチ１３の信号を受けプラズマ
切断機の出力を制御する制御回路、１５は制御回路の制
御信号を受け出力調整電源回路３を駆動する駆動回路で
ある。
は単相電源が用いられる。２は交流電源を直流に変換す
る整流回路、３はプラズマ切断機の出力調整電源回路で
ある。ここで出力調整電源回路３は、絶縁変圧器、トラ
ンジスタ、サイリスタ、ダイオードなどによる制御整流
回路を組み合わせた回路を示している。４はパイロット
アーク電流抑制抵抗、５はプラズマ切断トーチの電極、
６はノズルチップ、７は被切断材、８は電極４とチップ
５間に発生するパイロットアーク、９は高周波電圧発生
回路、１０は高周波電圧を出力回路に重畳するカップリ
ングコイル、１１はプラズマアーク電流が電極−被切断
材間に流れたことを検出する電流検出器である。電流検
出器１１が動作した時、高周波電圧発生回路９の入力回
路に接続された開閉器１２を開にし高周波電圧の発生を
停止させるように働く。１３はプラズマ切断機の起動ス
イッチ、１４は起動スイッチ１３の信号を受けプラズマ
切断機の出力を制御する制御回路、１５は制御回路の制
御信号を受け出力調整電源回路３を駆動する駆動回路で
ある。
【０００５】上記従来の構成において、プラズマ切断機
のパイロットアークは、出力調整電源回路３の出力電圧
をパイロットアーク抑制抵抗４を介して出力し、切断ト
ーチの電極５とノズルチップ６間に発生する。その際、
パイロットアーク起動用として高周波電圧を同時に発生
させ、電極５とチップ６間の絶縁を破壊することにより
パイロットアークが発生する。例えば、エアープラズマ
切断機の場合は、アークの電離電圧が高いためにアーク
起動時のみ高周波電圧を発生させても、パイロットアー
クが保持しないため、プラズマアークに移行するまで高
周波電圧を印加し続けパイロットアークの安定化を図っ
ていた。パイロットアークを発生させた状態でパイロッ
トアークを被切断材に接触させることにより電極５と被
切断材７の間にプラズマアークを誘発させ、プラズマア
ークが発生した後は、プラズマアーク電流検出回路１１
の動作信号により高周波電圧発生回路９の入力回路に接
続された開閉器１２を開路にし高周波電圧発生回路の動
作を停止させる構成を取っていた。
のパイロットアークは、出力調整電源回路３の出力電圧
をパイロットアーク抑制抵抗４を介して出力し、切断ト
ーチの電極５とノズルチップ６間に発生する。その際、
パイロットアーク起動用として高周波電圧を同時に発生
させ、電極５とチップ６間の絶縁を破壊することにより
パイロットアークが発生する。例えば、エアープラズマ
切断機の場合は、アークの電離電圧が高いためにアーク
起動時のみ高周波電圧を発生させても、パイロットアー
クが保持しないため、プラズマアークに移行するまで高
周波電圧を印加し続けパイロットアークの安定化を図っ
ていた。パイロットアークを発生させた状態でパイロッ
トアークを被切断材に接触させることにより電極５と被
切断材７の間にプラズマアークを誘発させ、プラズマア
ークが発生した後は、プラズマアーク電流検出回路１１
の動作信号により高周波電圧発生回路９の入力回路に接
続された開閉器１２を開路にし高周波電圧発生回路の動
作を停止させる構成を取っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のプラズマ切
断機においては、パイロットアークは、高周波電圧の発
生に同期して発生するため図５に示すような電流波形で
数十ミリ秒毎に連続的に発生していた。パイロットアー
ク電流は、通常ピーク電流値１０Ａから数１０Ａに設定
されているが、大きいほどプラズマアーク移行時のスタ
ンドオフ（チップ−被切断材間距離）が長く、また被切
断材上に絶縁物がある場合でもパイロットアークにより
その絶縁を破壊し容易にプラズマアークへの移行ができ
る。しかし、パイロットアーク電流値が大きすぎるとパ
イロット電流抑制抵抗の損失が過大となり、許容損失の
大きな抵抗を使う必要があった。
断機においては、パイロットアークは、高周波電圧の発
生に同期して発生するため図５に示すような電流波形で
数十ミリ秒毎に連続的に発生していた。パイロットアー
ク電流は、通常ピーク電流値１０Ａから数１０Ａに設定
されているが、大きいほどプラズマアーク移行時のスタ
ンドオフ（チップ−被切断材間距離）が長く、また被切
断材上に絶縁物がある場合でもパイロットアークにより
その絶縁を破壊し容易にプラズマアークへの移行ができ
る。しかし、パイロットアーク電流値が大きすぎるとパ
イロット電流抑制抵抗の損失が過大となり、許容損失の
大きな抵抗を使う必要があった。
【０００７】本発明は、これら従来の問題を解消するこ
とを目的とするものである。
とを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】これらの目的を達成する
ために、本発明はパイロットアーク電流を任意の周期で
発生消滅を繰り返させることにより、ピーク電流の高い
パイロットアーク電流を出力し、パイロットアークから
プラズマアークへの移行を容易にしながら、パイロット
アーク電流の実効電流を低く設定することによりパイロ
ット電流抑制抵抗の電力損失を低減するようにしたもの
である。
ために、本発明はパイロットアーク電流を任意の周期で
発生消滅を繰り返させることにより、ピーク電流の高い
パイロットアーク電流を出力し、パイロットアークから
プラズマアークへの移行を容易にしながら、パイロット
アーク電流の実効電流を低く設定することによりパイロ
ット電流抑制抵抗の電力損失を低減するようにしたもの
である。
【０００９】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）次に本発明の具
体例を説明する。
体例を説明する。
【００１０】本発明の実施例を図１に示す。本実施の形
態１の概略構成は、従来例（図４）に示したものと同様
であり重複する記号の説明は省略する。
態１の概略構成は、従来例（図４）に示したものと同様
であり重複する記号の説明は省略する。
【００１１】図１において、１６はマルチバイブレータ
などで構成された発振回路であり、ここでは、発振回路
１６の出力信号を０．１秒”Ｈ”、０．２秒”Ｌ”とな
るように設定した。なお、発振回路１６は、プラズマア
ーク電流が流れ、電流検出器１１の信号を受けることに
より発振を停止し、プラズマアーク電流が流れている
間、”Ｈ”信号を持続する。制御回路１４は、発振回路
１６の信号に同期して駆動回路１５の動作・停止を制御
する。
などで構成された発振回路であり、ここでは、発振回路
１６の出力信号を０．１秒”Ｈ”、０．２秒”Ｌ”とな
るように設定した。なお、発振回路１６は、プラズマア
ーク電流が流れ、電流検出器１１の信号を受けることに
より発振を停止し、プラズマアーク電流が流れている
間、”Ｈ”信号を持続する。制御回路１４は、発振回路
１６の信号に同期して駆動回路１５の動作・停止を制御
する。
【００１２】この構成において、パイロットアーク電流
発生時、すなわち電流検出器１１がプラズマアーク電流
を検出していない時は、制御回路１４は、発振器１６の
信号に同期して駆動回路１５を動作させるため、プラズ
マ切断機の出力は、０．１秒出力発生、０．２秒出力停
止の動作を繰り返す。この時、図５に示すパイロットア
ーク電流は、図３に示す間欠発生状態となる。
発生時、すなわち電流検出器１１がプラズマアーク電流
を検出していない時は、制御回路１４は、発振器１６の
信号に同期して駆動回路１５を動作させるため、プラズ
マ切断機の出力は、０．１秒出力発生、０．２秒出力停
止の動作を繰り返す。この時、図５に示すパイロットア
ーク電流は、図３に示す間欠発生状態となる。
【００１３】プラズマアーク移行後は、電流検出器１１
の信号により高周波電圧発生回路９の動作を停止させる
とともに発振器１６の発振動作を停止させ、制御回路１
４の制御信号を通常の連続制御状態に保ち、プラズマ切
断機の出力を安定に保つ。
の信号により高周波電圧発生回路９の動作を停止させる
とともに発振器１６の発振動作を停止させ、制御回路１
４の制御信号を通常の連続制御状態に保ち、プラズマ切
断機の出力を安定に保つ。
【００１４】（実施の形態２）次に、本発明の実施の形
態２を図２に沿って説明する。図２は、パイロットアー
ク電流回路に開閉器（あるいは開閉素子）を設け、パイ
ロットアーク発生中、パイロットアーク電流を一定周期
で間欠発生するようにしたものである。図２において、
１７はパイロット電流回路に設けられた開閉器（あるい
は開閉素子）であり、パイロットアーク発生中０．１秒
閉路、０．２秒開路するよう発振器１６に同期して動作
する。
態２を図２に沿って説明する。図２は、パイロットアー
ク電流回路に開閉器（あるいは開閉素子）を設け、パイ
ロットアーク発生中、パイロットアーク電流を一定周期
で間欠発生するようにしたものである。図２において、
１７はパイロット電流回路に設けられた開閉器（あるい
は開閉素子）であり、パイロットアーク発生中０．１秒
閉路、０．２秒開路するよう発振器１６に同期して動作
する。
【００１５】この構成において、パイロットアーク電流
発生時、すなわち電流検出器１１がプラズマアーク電流
を検出していない時、開閉器１７は発振器１６の信号に
同期して開閉し、パイロットアーク電流回路の遮断・通
電を繰り返す。すなわち、パイロットアークは、図３に
示す０．１秒発生、０．２秒停止を繰り返す間欠状態と
なる。
発生時、すなわち電流検出器１１がプラズマアーク電流
を検出していない時、開閉器１７は発振器１６の信号に
同期して開閉し、パイロットアーク電流回路の遮断・通
電を繰り返す。すなわち、パイロットアークは、図３に
示す０．１秒発生、０．２秒停止を繰り返す間欠状態と
なる。
【００１６】プラズマアーク移行後は、電流検出器１１
の信号により高周波電圧回路９の動作を停止させるとと
もに発振器１６の発振動作を停止させ、開閉器１７を開
路あるいは閉路状態に保ち、プラズマ切断機の出力を安
定状態に保つ。すなわち、実施の形態１と同様の結果を
得ることができる。
の信号により高周波電圧回路９の動作を停止させるとと
もに発振器１６の発振動作を停止させ、開閉器１７を開
路あるいは閉路状態に保ち、プラズマ切断機の出力を安
定状態に保つ。すなわち、実施の形態１と同様の結果を
得ることができる。
【００１７】
【発明の効果】実施の形態１および実施の形態２によれ
ば、このような間欠周期でパイロットアークを発生させ
るとパイロットアークを連続的に発生させた場合に比
べ、パイロットアーク電流実行値を１／３に低減するこ
とができ、抵抗の損失は１／９に低減することができ、
小さい許容損失のパイロットアーク電流抑制抵抗で対応
することができる。パイロットアークからプラズマアー
クへの移行可能距離を長くするためにパイロットアーク
電流値を増大、たとえば連続したパイロットアーク電流
に比べ３倍のパイロットアーク電流を流しても連続的な
パイロットアーク電流時と同一のパイロットアーク電流
抑制抵抗を用いることができる。
ば、このような間欠周期でパイロットアークを発生させ
るとパイロットアークを連続的に発生させた場合に比
べ、パイロットアーク電流実行値を１／３に低減するこ
とができ、抵抗の損失は１／９に低減することができ、
小さい許容損失のパイロットアーク電流抑制抵抗で対応
することができる。パイロットアークからプラズマアー
クへの移行可能距離を長くするためにパイロットアーク
電流値を増大、たとえば連続したパイロットアーク電流
に比べ３倍のパイロットアーク電流を流しても連続的な
パイロットアーク電流時と同一のパイロットアーク電流
抑制抵抗を用いることができる。
【００１８】なお、０．１秒発生、０．２秒停止のよう
な短い周期でパイロットアークを間欠状態にしても操作
性上なんら問題はない。
な短い周期でパイロットアークを間欠状態にしても操作
性上なんら問題はない。
【００１９】以上のようにパイロットアークを任意の周
期で発生消滅を繰り返すことにより、許容損失の小さい
パイロット電流抑制抵抗を用いた低コストのプラズマ切
断機を提供することができる。また、操作性を向上する
ためにパイロットアーク電流のピーク電流値を大きくし
ても従来同様のパイロットアーク電流抑制抵抗で十分対
応することができる。
期で発生消滅を繰り返すことにより、許容損失の小さい
パイロット電流抑制抵抗を用いた低コストのプラズマ切
断機を提供することができる。また、操作性を向上する
ためにパイロットアーク電流のピーク電流値を大きくし
ても従来同様のパイロットアーク電流抑制抵抗で十分対
応することができる。
【図１】本発明の実施の形態１を示す構成図
【図２】本発明の実施の形態２を示す構成図
【図３】本発明によるパイロット電流波形を示す図
【図４】従来例の実施例を示す構成図
【図５】従来例におけるパイロット電流波形を示す図
１ 交流電源であり三相あるいは単相交流電源 ２ 交流電源を直流に変換する整流回路 ３ プラズマ切断機の出力調整電源回路 ４ パイロットアーク電流抑制抵抗 ５ プラズマ切断トーチの電極 ６ プラズマ切断トーチのノズルチップ ７ 被切断材 ８ パイロットアーク ９ 高周波電圧発生回路 １０ カップリングコイル １１ プラズマアーク電流検出器 １２ 高周波電圧発生回路の入力開閉器 １３ プラズマ切断機の起動スイッチ １４ プラズマ切断機の制御回路 １５ 出力調整電源回路の駆動回路 １６ 発振回路 １７ パイロットアーク電流の開閉器あるいは開閉素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 半田 克巳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 齊藤 哲 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 プラズマ切断トーチの電極とノズルチッ
プの間にパイロットアークを発生させ、パイロットアー
クの誘導によりプラズマを発生させるプラズマ切断機で
あって、パイロットアークの発生を任意の周期で発生・
消滅を繰り返すようにしたことを特徴とするプラズマ切
断機。 - 【請求項２】 パイロットアーク発生期間中、プラズマ
切断電源の出力を任意の周期で起動・停止させ、パイロ
ットアークの発生・消滅を間欠的に繰り返すようにした
請求項１記載のプラズマ切断機。 - 【請求項３】 請求項１のプラズマ切断機において、パ
イロットアーク発生期間中、パイロットアーク用の電源
出力を任意の周期で出力・停止させ、パイロットアーク
の発生・消滅を間欠的に繰り返すようにした請求項１記
載のプラズマ切断機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10157287A JPH11347741A (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | プラズマ切断機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10157287A JPH11347741A (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | プラズマ切断機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11347741A true JPH11347741A (ja) | 1999-12-21 |
Family
ID=15646367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10157287A Pending JPH11347741A (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | プラズマ切断機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11347741A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011038713A1 (de) * | 2009-10-01 | 2011-04-07 | Kjellberg Finsterwalde Plasma Und Maschinen Gmbh | Verfahren zum plasmaschneiden eines werkstücks mittels einer plasmaschneidanlage und pulsierendem strom |
| CN103692072A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-04-02 | 华南理工大学 | 大功率类激光等离子弧切割系统 |
-
1998
- 1998-06-05 JP JP10157287A patent/JPH11347741A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011038713A1 (de) * | 2009-10-01 | 2011-04-07 | Kjellberg Finsterwalde Plasma Und Maschinen Gmbh | Verfahren zum plasmaschneiden eines werkstücks mittels einer plasmaschneidanlage und pulsierendem strom |
| CN102574236A (zh) * | 2009-10-01 | 2012-07-11 | 谢尔贝格芬斯特瓦德电子及机械有限公司 | 借助于等离子切割设备和脉冲电流等离子切割工件的方法 |
| CN102574236B (zh) * | 2009-10-01 | 2015-07-08 | 谢尔贝格芬斯特瓦德电子及机械有限公司 | 借助于等离子切割设备和脉冲电流等离子切割工件的方法 |
| US9731375B2 (en) | 2009-10-01 | 2017-08-15 | Kjellberg Finsterwalde Plasma Und Maschinen Gmbh | Method for plasma-cutting a workpiece by means of a plasma-cutting system and pulsating current |
| CN103692072A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-04-02 | 华南理工大学 | 大功率类激光等离子弧切割系统 |
| CN103692072B (zh) * | 2013-12-18 | 2016-03-02 | 华南理工大学 | 大功率类激光等离子弧切割系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR890007831A (ko) | 열선을 사용한 교류 tig용접장치. 열선을 사용한 교류 tig용접장치. | |
| KR100264307B1 (ko) | 아크를 점화하는 장치와 방법 | |
| JP2980827B2 (ja) | アーク溶接機 | |
| JP6260007B2 (ja) | 放電加工システム | |
| JP2002103040A (ja) | ホットワイヤ加熱制御装置およびホットワイヤ加熱制御方法 | |
| JP3312713B2 (ja) | 交流プラズマアーク溶接機 | |
| JPH11347741A (ja) | プラズマ切断機 | |
| JPH0352770A (ja) | ホツトワイヤ式アーク溶接装置 | |
| JP3398447B2 (ja) | スパッタ装置用電源 | |
| US6194681B1 (en) | Power supply apparatus for arc-utilizing machine | |
| JP2631178B2 (ja) | 直流アーク溶接装置およびプラズマ切断装置 | |
| JP2873716B2 (ja) | 交流アークの起動方法 | |
| JPH01197068A (ja) | 溶接アーク起動装置 | |
| JPS61219474A (ja) | プラズマアーク切断装置 | |
| JPS617070A (ja) | ア−ク溶接用高周波高電圧発生装置 | |
| JP3453014B2 (ja) | アーク加工用電源装置 | |
| JP3013290B2 (ja) | 交直両用溶接電源 | |
| JP2576577B2 (ja) | 酸素プラズマ切断方法およびその装置 | |
| JP2540116B2 (ja) | ア―ク溶接装置 | |
| JP2003133092A5 (ja) | ||
| JPH06226Y2 (ja) | 交流プラズマアーク溶接機 | |
| JPH0813416B2 (ja) | アーク溶接装置 | |
| JPH0675791B2 (ja) | プラズマア−ク切断に於けるプラズマア−クの安定化制御方法 | |
| JP3584095B2 (ja) | 直流アーク加工装置 | |
| JPH0357335Y2 (ja) |