JPS58196923A - 放電加工装置 - Google Patents

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】 この発明１．．１　、電極と被加工物間にパルス放Ｍｌ
　’ｃ行−で加ニーＣる放電加工用電源装置の改良に関
−４−るものである、 従来この種の装置とし−Ｃ第１図に示すものＸ”ｔＬ−
・１こ１図において、（１）は電極、（２）は被加工物
、（３）はこ第１らにまりで形成さｒ＋る微小加工間隙
（以下極間と称す）、（４）はバイポーラ形トラノジス
タ、電界効果形トランジスタ等の第１の半導体スイッチ
ング素子、（５）は前記半導体スイッチツク素子（４）
Ｌ／１　ＯＮ、　ＯＦ　ｋ’　を制御する制御装置、（
叫まタイ４−ド、（７１ｉ、ｔコンデンサ、（８）は王
に電椋装敏より上記極間（３）までの線路における等価
的４ｃイノタ′ノタノスで、通常、ＩＰＨ以下の低い値
を維持さねる、（９）はバイポーラ形トラノジスタ、電
界効”ｌＡ形トフノジスタ等の第２の半導体スイッチツ
ク素子で、抵抗器−と直列回路を構成（、前記」ンテノ
サ（７）と並列に接続されている、０Ｍは［記８＠２０
）半導体スイッチ・グ素子（９）のＯＮ、Ｏ１！Ｆを制
御−ｑる制御装置、（６）は変成器、整流器、コノ７シ
サ等から成る血流ＩＩｃ椋装諌である。第２図はＬ記動
２の半導体４イノチノグ素子のりへ、ＯＦｋ制御（ロ）
路の一例一〇−ある 次に動作について説明する。第１の半導体スイ、フチン
グ素子（４）がＯＮ　Ｌ、て、こ０）とき極間（３）の
絶縁が破壊し７電流が流ｔするが、このとき電流の流れ
る回路は第１図ｉｌこ示す通りであり、このとき電流は
時間とともには（Ｖ“−ＶＯ）ｔ／■、で心線的に増加
していく、但り、Ｖ、は直流電源装置υの電圧、ＶＧは
極間０）アーク電圧でほぼ２０′％１％Ｌは線路０）イ
ン脅りタンスである、（ｆこがって半導体スイッチング
素子（４）がＯＮ時闇ｔ１経過後Ｉｐ　＝　（Ｖｓ　−
ＶＯｌｔ　＋／　Ｌｊ（る電流が流ｔ］る、ここで半導
体スイッチング素子（４）がＯＮ状態からｕＦＦ状態に
なつＣも、ｆことえ半導体スイッチング素子（４）かタ
ーンオフ時間が零の理想スイッチであると仮定しても線
路Ｊ）イノダクタンスに蓄えら第１Ｔこエネルギ−１Ｌ
Ｉｐ′Ｃ））７こめに、電流は瞬間的には零になり得才
、こび１ｆこめに半導体スイ・チング索子（４ｊｕｌｌ
ｌｊｌ端にいわゆるサージ電圧が発生【７、タイオード
（６）を通（７て」ノケンサ（７）を充電する電流１２
か流れ、コノアノ′４Ｆ（７）の電圧は［昇−（る　ｆ
ｌｉ制御装置αυは第２図に一部７Ｊ−ボす通りコンデ
ンサ（７）の電圧かゼナータイ４　ドのＲ１十Ｒ２ 電圧Ｖｚで決まる基準値■Ｅ−−−「−−Ｖｚ　　より
高いか低いかを判別する比較器（ＣＭＦ）により半導体
スイッチング素子（９）をＯＮ、ＯＦＦ制御し、コンデ
ンサの電圧が高ければＯＮ出力＋Ｖｌを、低けねばＯＦ
Ｆ出カーＶノを半導体スイッチング素子（９）に与える
、以上のように第３図（ａ）に示すとおり半導体スイッ
チング素子（４）（＋）ＯＮ、ＯＦＦに従って、極間（
３）には８３図（ｂ）に示す電流ｉｌ１２　が流れるが
、これはターン４ノ時の電流ｉ＋（第８図（Ｃ））とダ
ーツオフ時の電流凰２（第８図（ｄ））に分解テ＞、と
くにターンオフ時Ｑ）電流１２は１１と同様Ｍ　間（３
）にも流ね、一部は加工に寄与オ乙が、最終的には大半
が抵抗器α０の熱エネルキーに変換される。

従来Ｑ）放電加工用電源装置は以上のように構成されて
いるυ）で、極間電流のパルス巾を制御するために、半
導体スイッチ°ツク素子のターンオフ時の電流をコンデ
ンサに一担蓄積し、最終的には抵抗器で熱工不ルキーと
し、で消費する１こめ、装置への全投入電力に対（て実
際に極間（３）で放電加工の１コめに消費される電力の
割合すなイ）ち電力の効率の向上が原理的に望めないば
かりか、半導体を多く含む電源装置自身の発熱により信
頼性低下Ｕ１原因となるなどの欠点があった。

この発明は上記のような従来のもののＩＸ点を除去する
ｆ、：ｙ）になさｔｌ、１こもので、ターンオフ時に電
力の一部を消費ζる抵抗器の代わり≦こ　これを変成器
結合した整流器によって元の直流電源側に戻すことによ
り、無駄な抵抗器による発熱ノ、）なく、投入電力う一
効率的に極間の放電加工の１コめに消費できる放電〃１
４工用電源装置を提供することを目的と（、でいる。

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第４
図にｊ：３いて（９Ｂ）、　（９ｂ）、　（９１，（９
ｄ）　ｌ！　イずれも半導体ス・ｆソ＝ング素子で、変
成器α３（７１１次側がたオ〜がｉｔに；Ｊいるまうに
接続さｎ°Ｊノテノサ（７）（’）層圧が基準値以上に
なると所定の周波数でＯＮ、ＯＦＦを繰り返すように制
御装置α◆により制御されろ。半導体スイッチツク素子
と（７て電界効果形トランジスタを使用し１こ場合の制
御装置を第５図に示す、　（１５ａ）、　＋１５ｂ）は
上記変成器０の２次側に接続さｔｌだ整流器で、チョー
クコイルＯｆｉを経てコンデンサαηに接続されている
。コンデンサＱηは元の自流電源装置！１０３の出力に
血列に接続され、さらにその後段には血流出力を安定化
するトフーノジスタチョノバ方式の定電圧装置（ト）が
接続されでいる。０１はこのトー７７ジスタチョノバｌ
ｊ式Ｃ１１制御装置を示し、第６図にその構成図を示す
２ダイオード（２０ａ）　、　　ｆ２０ｂ）　、　　（
２０ｃ）　、　　＋２０ｄ）　ｊ、を半導体スイッチフ
グ素子（９ａ）、　＋９ｂ）、　（９ｃ）、　（９ｄ）
　ｒｈ保護用タイ４−ドである、 半導体スイッチング素子（９ａ）、　（９ｂ）、　（９
ｃ　＞、　（９ｄ）目制御装ｗｔＯ引こまってＯＮ、（
Ｊ）“）゛を制御さ第１るが、ｆｂｉｌ　ＩＩＩ装置０
４ＪＩＪ第５図にボ４−とおり」シーｒノサ（７）の電
圧Ｖｉａがセづダイオードで決まる基準電圧ｋＶｚより
低けｉｌば、半導体スイッチング素子（９ａ）＋１９”
　＋。

（９ｃ）、（９ｄ）全てを（）に’に’＋ｃシ、Ｖｉｎ
かゼナ・−タ・イ４−１　テ決、ｉる基＊ｗＬｆｆ　ｋ
Ｖｚ　、Ｌ’　ｔｌ　篩ｉｔ　ｔ＋　ハ半導体スイッチ
ツク素子（９ａ　）＋　（９ｄ　）　Ｉ、−（Ｊ　Ｎ、
１９ｂ）、（９ｃ）を（丹゛ｌ゛、その後（９ａ　ｌ、
　（９ｄ　）　？□　（丹゛ル、（９ｂ）、（９ｃ）を
りＮと（・うようにｆこすきかＣ目こ接続さオＩｆこ半
導体スイッチング素子を交互に繰り返しＯＮ、ＯＦＦ動
作させ、変成器（至）の入力に交流電圧を印加する、し
たがって極間（３）での放電周波数が上昇するか、各放
電電流のピーク値が高いときにはコンテ・すの電圧が上
昇【１１、半導体スイッチング素子（９ａ）。

（９ｂ）、（９ｃ）、ｔ９ｄ）は繰り返しスイッチンク
動作を行ないコンデンサの電圧を一定値に維持するよう
番こ動作する、変成器（至）の２次側には整流器（１５
ａ）。

（１５ｂ）及び高周波スイッチングノイズを除去−（る
チョークコイル曲、コンデンサαηか接続さ）１、高周
波スイッチングノイズを多く含む交流を血流に変換゛（
る、以上のように半導体スイッチング素子（９ａ）、　
（９ｂ）、（９ｃ）、（９ｄ）、変成器（至）、制御装
！１（１４）。

整流器（１５ａ）、　　（１５ｂ）、ｆ　ｑ−り：］　
４　ルＱｆ９．　Ｊ　ノテンサαηは一種の入力電圧の
定電圧化をはかつｆコ間欠勤作を行なう高周波インバー
タを形成し、コンデンサ（７）の電圧を基準値に維持オ
ろように交流直流変換動作を行なう、このときの制御回
路Ｑ４１の電源はコンデンサ（７）より供給を受け、特
別ｌこ外部よれ供給を受ける必要はない、このようにし
て直流電源側に返され１こ直流出力は元の直流電源に［
槓みするかたちで一列に接続さ第１るｔこめ定電圧装置
−によって定電圧化され、再び極間（３）＝のｔＩＩｔ
汁供給線供給源。第６図はこの定電圧装置の制御装置ｔ
Ｑ１で、出力電圧によってｆヨノバスイソナのパルス幅
を変更するいわゆるパルス巾変調（１’ＷＭ）の動作を
行なう、 なお上記実施例では、半導体スイノチノグ素子（９）と
して電界効果形トランジスタを使用［２ｆこ例をボｔ−
ｆ二が、通常のハイポーフ杉トランジスタを使用【でも
丁く、ま１こ半導体スイノチノグ素子の接続をＩこ−Ｃ
きかけでな（、第７図に示−イま一］に一方向性ス・イ
ノチとし−Ｃもよく、変成器の２次側にＪｊい“（も整
流器ら一変成器との接続は半波整流方式であって゛もよ
い、さらに定電ｆ上装置（至）はトランジスタをスイッ
チング動作させる、チョッパ方式ｔごけＱ　／ｊ　（能
動　城で使用するトロツバｈ式のものでも１く、同様υ
）効果を秦−（る５ 以りのようＩこ、この発明によ）１は半導体スイッチン
グ素子のター７４７時のせ−ジェ不ルキーをコンデンサ
に蓄え、こ０）コンデンサの電圧を定電圧化するととも
に入力端に電力を帰すｔコめに一種の高周波インバータ
を設けたので従来の装置のように抵抗器が不要となり、
電力効率が高く自己発熱量が少なく小形化が可能な放電
加工用電源装置が得られろという効果がある、

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の放電加工用電源装置の構成をネオ回路図
、第２図はｍ１図における第２の半導体スイッチング素
子の制御装置の構成を示す回路図、第３図は放電電流波
形を示す説明図、第４図はこの発明の一実施例に誹る放
電加工用電源装置の構成を示す回路図、第５図は第４図
ＩＣＪ、；　ｉ　Ｔる半導体スイッチジグ素子制御装置
の構成を示す回路図、第６図は第４図における定電圧装
置の制御装置の構成を示す回路図、ｍ７図Ｉ、″【この
発明の他の実施例の構成を示す回路図である、 図中、（１）は電極、（２）は被加二１．物、（３）ｔ
、ｓ微牛加１゜間隙、（４）は第１の半導体ス・イ、ノ
チノグ素子、（６）はダイ４−ド、（７）はコンデンサ
、（９）は第２の半導体スイノチノグ素子、＠は直流電
源装置、叫１１変成器、（至）は整流器である、 なお図中、同一符号は向−又は相当部分を示す。 代理人　　葛　野　信　−・ Ｖ　　Ｌ：　　抽　由　潟（自発） １．　　　　１　′ノ 昭和　　７１　　　月　　［Ｉ ４’ｌ”ｊ’ｌ’　　ｌ！’　　Ｉど自　殿　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　（ｌ　・Ｉ；ｉｌ・・人小　　　
　　’ｌ’ｌｌｌ；１Ｉｌｌｌｒ（５７−７７８５８８
！、　　’ｋｌ　１ｌＪｊ　ｕ’ｌ　ＣＦｌ、　　　　
放電加工用＊ｍ装置：Ｌ　　１１１１＋１’、、、４る
古 ・Ｉｔ　ｆ’ｌい］閂１，７　　　　持、１′１出願ノ
、代ノｄ１　　　°−−−−２− １代　理　　ノ、　　　　　　　　　　　　　片　　山
　　仁へ部５、補正の対象 （１）　　明細書の発明の詳細な説明の橋。 （２）　　図面 Ｓ　補正の内容 （２）図面中、第１図及び１５図を別紙の通り１０才る
、 乙　添付書類の目録 （１）　　訂正図ｔｈＩ（第１図及び第５図＋　　　　
１２１ｉＩ以１−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電極と加工液を介し、て被加工物との間に形成さねる加
   工間隙に間欠的なパルス電圧を供給する放電加工用電源
   装置を、直流電源と、該電源に直列に接続されオノ、オ
   フ動作を繰り返す第１の半導体スイッチング素子と、前
   記第１の半導体スイッチジグ素子とダイオードを介（７
   で並列に接続さ７１１こコンデンサと、上記コンデンサ
   に並列に接続され、且つこのコノアノサの電圧か基準値
   以上でスイッチジグ動作を行なう半導体ス、イノアノグ
   素子及び変成器から成る直列回路と、前記変成器の二次
   側に接続さＪｌ、且つ前記直流電源電圧番こ電圧を上積
   みするように接続した整流回路とから構成［７ｒコ放電
   加工用電譚装置。