JP3155476B2 - 直流アークスタート補助回路 - Google Patents
直流アークスタート補助回路Info
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 20
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/06—Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
- B23K9/067—Starting the arc
- B23K9/0672—Starting the arc without direct contact between electrodes
- B23K9/0678—Ionization of the arc gap by means of an auxiliary arc
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- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流アーク溶接機
や直流アーク切断機において、直流アークを発生させた
とき、直流アークを維持させる直流アークスタート補助
回路に関する。
や直流アーク切断機において、直流アークを発生させた
とき、直流アークを維持させる直流アークスタート補助
回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、直流アーク溶接機または直流アー
ク切断機には、例えば図２に示されているようなものが
ある。商用交流電源１０からの交流電圧は、コンバータ
１２に供給されて、直流電圧に変換される。この直流電
圧は、インバータ１４に供給されて、高周波電圧に変換
される。この高周波電圧は、変圧器１６において変圧さ
れる。変圧された高周波電圧は、整流器１８において整
流され、平滑リアクトル２０によって平滑され、直流電
圧に変換される。この直流電圧は２つの出力端子２２Ｐ
と２２Ｎとに供給される。出力端子２２Ｐは、アーク溶
接またはアーク切断されるワークピース２４に接続さ
れ、出力端子２２Ｎは、トーチ２６に接続される。イン
バータ１４は、図示しない検出器によって検出された出
力端子２２Ｐ、２２Ｎ間の電圧または、端子２２Ｐ若し
くは２２Ｎを流れる電流に基づいて、上記電圧または電
流が一定値になるように、制御器２８によって制御され
る。
ク切断機には、例えば図２に示されているようなものが
ある。商用交流電源１０からの交流電圧は、コンバータ
１２に供給されて、直流電圧に変換される。この直流電
圧は、インバータ１４に供給されて、高周波電圧に変換
される。この高周波電圧は、変圧器１６において変圧さ
れる。変圧された高周波電圧は、整流器１８において整
流され、平滑リアクトル２０によって平滑され、直流電
圧に変換される。この直流電圧は２つの出力端子２２Ｐ
と２２Ｎとに供給される。出力端子２２Ｐは、アーク溶
接またはアーク切断されるワークピース２４に接続さ
れ、出力端子２２Ｎは、トーチ２６に接続される。イン
バータ１４は、図示しない検出器によって検出された出
力端子２２Ｐ、２２Ｎ間の電圧または、端子２２Ｐ若し
くは２２Ｎを流れる電流に基づいて、上記電圧または電
流が一定値になるように、制御器２８によって制御され
る。
【０００３】整流器１８及び平滑リアクトル２０を介し
てワークピース２４とトーチ２６との間に直流電圧が供
給されても、両者の間にアークは発生しない。両者の間
にアークを発生させるため、アークスタート回路が設け
られている。アークスタート回路は、高周波発生器３０
を有している。高周波発生器３０が発生した高周波電圧
は、結合用トランス３２の一次巻線３２Ｐに供給され、
これによって二次巻線３２Ｓに誘起された高周波電圧
が、バイパスコンデンサ３４を介してワークピース２４
とトーチ２６との間に供給される。これによって、両者
の間にアークが発生する。この発生したアークは、整流
器１８及び平滑リアクトル２０から供給される電力によ
って維持される。
てワークピース２４とトーチ２６との間に直流電圧が供
給されても、両者の間にアークは発生しない。両者の間
にアークを発生させるため、アークスタート回路が設け
られている。アークスタート回路は、高周波発生器３０
を有している。高周波発生器３０が発生した高周波電圧
は、結合用トランス３２の一次巻線３２Ｐに供給され、
これによって二次巻線３２Ｓに誘起された高周波電圧
が、バイパスコンデンサ３４を介してワークピース２４
とトーチ２６との間に供給される。これによって、両者
の間にアークが発生する。この発生したアークは、整流
器１８及び平滑リアクトル２０から供給される電力によ
って維持される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、出力端子２２
Ｐ、２２Ｎの間に供給される直流電圧を安定化するため
に、平滑リアクトル２０にリアクタンスの大きいものを
使用している場合、高周波電圧をトーチとワークピース
との間に供給してアークを発生しても、整流器１８から
供給される、アークを維持するための電流が、流れにく
く、良好にアークを発生することができないという問題
点があった。
Ｐ、２２Ｎの間に供給される直流電圧を安定化するため
に、平滑リアクトル２０にリアクタンスの大きいものを
使用している場合、高周波電圧をトーチとワークピース
との間に供給してアークを発生しても、整流器１８から
供給される、アークを維持するための電流が、流れにく
く、良好にアークを発生することができないという問題
点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、請求項１記載の発明は、直流電圧を高周波電圧
に変換するインバータ手段と、上記高周波電圧を変圧す
る変圧器手段と、この変圧器手段によって変圧された高
周波電圧を直流電圧に変換する変換手段と、この変換手
段の直流電圧が供給されている２つの出力端子と、これ
ら２つの出力端子間に設けられた高周波電圧重畳用経路
と、高周波電圧の発生手段と、１次巻線と、２次巻線と
を、有し、上記１次巻線に上記高周波電圧の発生手段か
ら高周波電圧が供給され、上記２次巻線が上記高周波電
圧重畳用経路に介在している結合用変圧器と、上記高周
波電圧の発生手段の高周波電圧を昇圧する昇圧手段と、
この昇圧手段に設けられ、この昇圧手段の高周波電圧を
直流に変換し、上記２つの出力端子間に印加する直流化
手段とを、具備するものである。
ために、請求項１記載の発明は、直流電圧を高周波電圧
に変換するインバータ手段と、上記高周波電圧を変圧す
る変圧器手段と、この変圧器手段によって変圧された高
周波電圧を直流電圧に変換する変換手段と、この変換手
段の直流電圧が供給されている２つの出力端子と、これ
ら２つの出力端子間に設けられた高周波電圧重畳用経路
と、高周波電圧の発生手段と、１次巻線と、２次巻線と
を、有し、上記１次巻線に上記高周波電圧の発生手段か
ら高周波電圧が供給され、上記２次巻線が上記高周波電
圧重畳用経路に介在している結合用変圧器と、上記高周
波電圧の発生手段の高周波電圧を昇圧する昇圧手段と、
この昇圧手段に設けられ、この昇圧手段の高周波電圧を
直流に変換し、上記２つの出力端子間に印加する直流化
手段とを、具備するものである。
【０００６】請求項１記載の発明によれば、高周波電圧
の発生手段が高周波電圧を発生すると、結合用変圧器の
２次巻線に誘起され、高周波電圧重畳用経路を介して２
つの出力端子間に印加される。２つの出力端子間にワー
クピースとトーチとが接続されていると、アークが発生
する。このとき、変換手段によって生成された直流電圧
も２つの出力端子間に印加されている。さらに、昇圧手
段は、高周波電圧の発生手段が発生した高周波電圧を昇
圧している。この高周波電圧が直流化手段によって直流
電圧に変換され、２つの出力端子間に印加される。即
ち、変換手段が発生した直流電圧に、直流化手段が発生
した直流電圧が重畳されて、２つの端子間に供給され
る。
の発生手段が高周波電圧を発生すると、結合用変圧器の
２次巻線に誘起され、高周波電圧重畳用経路を介して２
つの出力端子間に印加される。２つの出力端子間にワー
クピースとトーチとが接続されていると、アークが発生
する。このとき、変換手段によって生成された直流電圧
も２つの出力端子間に印加されている。さらに、昇圧手
段は、高周波電圧の発生手段が発生した高周波電圧を昇
圧している。この高周波電圧が直流化手段によって直流
電圧に変換され、２つの出力端子間に印加される。即
ち、変換手段が発生した直流電圧に、直流化手段が発生
した直流電圧が重畳されて、２つの端子間に供給され
る。
【０００７】請求項２記載の発明では、昇圧手段が結合
用変圧器の３次巻線である。
用変圧器の３次巻線である。
【０００８】請求項２記載の発明によれば、結合用変圧
器の３次巻線に昇圧された高周波電圧が発生し、これが
直流化されて、２つの出力端子間に供給される。
器の３次巻線に昇圧された高周波電圧が発生し、これが
直流化されて、２つの出力端子間に供給される。
【０００９】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
直流アークスタート補助回路において、上記直流化手段
の出力電圧が、上記変換手段の直流電圧よりも大きい値
である。
直流アークスタート補助回路において、上記直流化手段
の出力電圧が、上記変換手段の直流電圧よりも大きい値
である。
【００１０】請求項３記載の発明によれば、２つの出力
端子間の電圧は、変換手段からの直流電圧のみが供給さ
れている場合よりも高い電圧となり、アーク電流が流れ
やすくなる。
端子間の電圧は、変換手段からの直流電圧のみが供給さ
れている場合よりも高い電圧となり、アーク電流が流れ
やすくなる。
【００１１】請求項４記載の発明では、請求項１記載の
直流アークスタート補助回路において、上記高周波電圧
の発生手段が、上記出力端子間にアーク電流が流れたと
き、停止させられる。
直流アークスタート補助回路において、上記高周波電圧
の発生手段が、上記出力端子間にアーク電流が流れたと
き、停止させられる。
【００１２】請求項４記載の発明によれば、アーク電流
が流れると、高周波電圧の発生手段が停止するので、直
流化手段の出力も自動的に零となる。
が流れると、高周波電圧の発生手段が停止するので、直
流化手段の出力も自動的に零となる。
【００１３】請求項５記載の発明では、請求項１記載の
直流アークスタート補助回路において、上記変換手段
が、変圧器手段からの高周波電圧を整流する整流手段
と、整流手段の出力を平滑する平滑リアクトルとを、具
備する。
直流アークスタート補助回路において、上記変換手段
が、変圧器手段からの高周波電圧を整流する整流手段
と、整流手段の出力を平滑する平滑リアクトルとを、具
備する。
【００１４】請求項５記載の発明によれば、平滑リアク
トルの影響で、整流手段から電流が２つの出力端子間に
流れにくくても、直流化手段の直流電圧が２つの出力端
子間に供給されるので、この直流化手段によって２つの
出力端子間にアーク電流を流すことができる。
トルの影響で、整流手段から電流が２つの出力端子間に
流れにくくても、直流化手段の直流電圧が２つの出力端
子間に供給されるので、この直流化手段によって２つの
出力端子間にアーク電流を流すことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】この実施の形態は、直流アーク溶
接機に本発明を実施したもので、コンバータ１１２を有
している。このコンバータ１１２は、例えば商用三相ま
たは商用単相交流電源１１０からの商用交流電圧を、直
流電圧に変換する。このコンバータ１１２は、公知のよ
うに整流回路と平滑コンデンサとによって構成されてい
る。
接機に本発明を実施したもので、コンバータ１１２を有
している。このコンバータ１１２は、例えば商用三相ま
たは商用単相交流電源１１０からの商用交流電圧を、直
流電圧に変換する。このコンバータ１１２は、公知のよ
うに整流回路と平滑コンデンサとによって構成されてい
る。
【００１６】コンバータ１１２の直流電圧は、高周波イ
ンバータ１１４に供給されている。高周波インバータ１
１４は、供給された直流電圧を高周波電圧に変換するた
めに、複数の半導体スイッチング素子を含んでいる。こ
れら半導体スイッチング素子は、後述するようにオン、
オフ制御される。半導体スイッチング素子としては、例
えば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、電力ＦＥＴま
たは電力バイポーラトランジスタが使用できる。
ンバータ１１４に供給されている。高周波インバータ１
１４は、供給された直流電圧を高周波電圧に変換するた
めに、複数の半導体スイッチング素子を含んでいる。こ
れら半導体スイッチング素子は、後述するようにオン、
オフ制御される。半導体スイッチング素子としては、例
えば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、電力ＦＥＴま
たは電力バイポーラトランジスタが使用できる。
【００１７】インバータ１１４からの高周波電圧は、絶
縁用変圧器１１６の１次巻線１１６Ｐに供給される。変
圧器１１６の２次巻線１１６Ｓには、変圧された高周波
電圧が誘起される。この変圧された高周波電圧は、整流
器１１８によって整流される。この整流器１１８として
は、全波整流回路または半波整流回路を使用することが
できる。この整流器１１８の出力電圧は、平滑リアクト
ル１２０を介して出力端子１２２Ｐ、１２２Ｎに供給さ
れている。平滑リアクトル１２０には、出力端子１２２
Ｐ、１２２Ｎに供給される直流電圧が充分に平滑される
ように、大きな値のインダクタンスを持つものが使用さ
れている。なお、出力端子１２２Ｐ、１２２Ｎ間に供給
される電圧は数十Ｖである。
縁用変圧器１１６の１次巻線１１６Ｐに供給される。変
圧器１１６の２次巻線１１６Ｓには、変圧された高周波
電圧が誘起される。この変圧された高周波電圧は、整流
器１１８によって整流される。この整流器１１８として
は、全波整流回路または半波整流回路を使用することが
できる。この整流器１１８の出力電圧は、平滑リアクト
ル１２０を介して出力端子１２２Ｐ、１２２Ｎに供給さ
れている。平滑リアクトル１２０には、出力端子１２２
Ｐ、１２２Ｎに供給される直流電圧が充分に平滑される
ように、大きな値のインダクタンスを持つものが使用さ
れている。なお、出力端子１２２Ｐ、１２２Ｎ間に供給
される電圧は数十Ｖである。
【００１８】出力端子１２２Ｐは、アーク溶接されるま
たはアーク切断されるワークピース１２４に接続されて
いる。また、出力端子１２２Ｎは、トーチ１２６に接続
されている。
たはアーク切断されるワークピース１２４に接続されて
いる。また、出力端子１２２Ｎは、トーチ１２６に接続
されている。
【００１９】なお、インバータ１１４の各半導体スイッ
チング素子のオン、オフ制御は、制御器１２８によっ
て、パルス幅変調に基づいて制御される。この制御は、
例えばトーチ１２６とワークピースとに流れるアーク電
流（直流電流）を電流検出器１２９によって検出し、こ
れが予め定められた値になるように制御器１２８によっ
てパルス幅変調に基づいて制御される。或いは図示しな
い電圧検出器によって出力端子１２２Ｐ、１２２Ｎの間
の電圧を検出し、これが予め定められた値になるように
パルス幅変調に基づいて制御器１２８によって制御され
る。
チング素子のオン、オフ制御は、制御器１２８によっ
て、パルス幅変調に基づいて制御される。この制御は、
例えばトーチ１２６とワークピースとに流れるアーク電
流（直流電流）を電流検出器１２９によって検出し、こ
れが予め定められた値になるように制御器１２８によっ
てパルス幅変調に基づいて制御される。或いは図示しな
い電圧検出器によって出力端子１２２Ｐ、１２２Ｎの間
の電圧を検出し、これが予め定められた値になるように
パルス幅変調に基づいて制御器１２８によって制御され
る。
【００２０】アークスタート回路も、この装置には設け
られている。アークスタート回路は、高周波発生器１３
０を有している。この高周波発生器１３０は、制御器１
２８からスタート信号を受けたとき、高周波電圧を発生
する。この高周波電圧は、図３に示されているように、
数ミリ秒を１周期として、制御器１３０から停止信号を
受けるまで複数周期にわたって発生させられる。高周波
電圧の１周期には、数百ナノ秒を１周期とする複数周期
の電圧が発生する。この電圧の振幅は、時間の経過と共
に小さくなる。
られている。アークスタート回路は、高周波発生器１３
０を有している。この高周波発生器１３０は、制御器１
２８からスタート信号を受けたとき、高周波電圧を発生
する。この高周波電圧は、図３に示されているように、
数ミリ秒を１周期として、制御器１３０から停止信号を
受けるまで複数周期にわたって発生させられる。高周波
電圧の１周期には、数百ナノ秒を１周期とする複数周期
の電圧が発生する。この電圧の振幅は、時間の経過と共
に小さくなる。
【００２１】この高周波電圧は、結合用変圧器１３２の
１次巻線１３２Ｐに供給されている。結合用変圧器１３
２には２次巻線１３２Ｎも設けられている。１次巻線１
３２Ｐに高周波電圧が供給されたことにより、２次巻線
１３２Ｎには、例えば数ＫＶの高周波電圧が誘起される
ように、即ち昇圧されるように、１次巻線１３２Ｐと２
次巻線１３２Ｎの巻き数比が設定されている。２次巻線
１３２Ｓは、バイパスコンデンサ１３４と直列に、出力
端子１２２Ｐ、１２２Ｎに接続されている。これによっ
て、出力端子１２２Ｐ、１２２Ｎ間に高周波電圧が供給
される。バイパスコンデンサ１３４は、２次巻線１３２
Ｓに誘起された高周波電圧が、整流器１１８に流れるの
を阻止しつつ、出力端子１２２Ｐ、１２２Ｎ間に高周波
電圧を供給する高周波電圧重畳経路を構成している。
１次巻線１３２Ｐに供給されている。結合用変圧器１３
２には２次巻線１３２Ｎも設けられている。１次巻線１
３２Ｐに高周波電圧が供給されたことにより、２次巻線
１３２Ｎには、例えば数ＫＶの高周波電圧が誘起される
ように、即ち昇圧されるように、１次巻線１３２Ｐと２
次巻線１３２Ｎの巻き数比が設定されている。２次巻線
１３２Ｓは、バイパスコンデンサ１３４と直列に、出力
端子１２２Ｐ、１２２Ｎに接続されている。これによっ
て、出力端子１２２Ｐ、１２２Ｎ間に高周波電圧が供給
される。バイパスコンデンサ１３４は、２次巻線１３２
Ｓに誘起された高周波電圧が、整流器１１８に流れるの
を阻止しつつ、出力端子１２２Ｐ、１２２Ｎ間に高周波
電圧を供給する高周波電圧重畳経路を構成している。
【００２２】結合用変圧器１３２には、昇圧手段、例え
ば３次巻線１３２Ｔも設けられている。これには、１次
巻線１３２Ｐに高周波電圧が供給されたとき、高周波電
圧が誘起される。３次巻線１３２Ｔに誘起された高周波
電圧は、直流化手段のダイオード１３６による半波整流
回路によって半波整流され、平滑コンデンサ１３８によ
って平滑される。直流化手段に使用する整流回路として
は、ダイオード１３６による半波整流の他に、全波整流
回路または倍電圧整流回路を使用することができる。な
お、場合によっては、平滑コンデンサ１３８を省略する
こともできる。
ば３次巻線１３２Ｔも設けられている。これには、１次
巻線１３２Ｐに高周波電圧が供給されたとき、高周波電
圧が誘起される。３次巻線１３２Ｔに誘起された高周波
電圧は、直流化手段のダイオード１３６による半波整流
回路によって半波整流され、平滑コンデンサ１３８によ
って平滑される。直流化手段に使用する整流回路として
は、ダイオード１３６による半波整流の他に、全波整流
回路または倍電圧整流回路を使用することができる。な
お、場合によっては、平滑コンデンサ１３８を省略する
こともできる。
【００２３】１次巻線１３２Ｐと３次巻線１３２Ｔの巻
き数比は、１次巻線１３２Ｐの電圧を昇圧した高周波電
圧が３次巻線１３２Ｔに誘起されるように、選択されて
いるが、特に、この半波整流回路の直流出力電圧が数百
Ｖになるように、選択されている。この平滑コンデンサ
１３８の両端の電圧は、バイパスコンデンサ１３４の両
端に供給されている。
き数比は、１次巻線１３２Ｐの電圧を昇圧した高周波電
圧が３次巻線１３２Ｔに誘起されるように、選択されて
いるが、特に、この半波整流回路の直流出力電圧が数百
Ｖになるように、選択されている。この平滑コンデンサ
１３８の両端の電圧は、バイパスコンデンサ１３４の両
端に供給されている。
【００２４】この平滑コンデンサ１３８の両端の電圧
は、高周波発生器１３０が停止させられたとき、消失す
る。高周波発生器１３０は、電流検出器１２９によって
アークを維持するのに充分なアーク電流が検出されたと
き、制御器１２８によって停止させられる。
は、高周波発生器１３０が停止させられたとき、消失す
る。高周波発生器１３０は、電流検出器１２９によって
アークを維持するのに充分なアーク電流が検出されたと
き、制御器１２８によって停止させられる。
【００２５】このように構成された直流アーク溶接機で
は、商用交流電源１１０の交流電圧がコンバータ１１２
によって直流電圧に変換される。この直流電圧は、イン
バータ１１４によって高周波電圧に変換される。この高
周波電圧は、変圧器１１６によって変圧され、整流器１
１８によって整流され、平滑リアクトル１２０によって
平滑され、出力端子１２２Ｐ、１２２Ｎに供給される。
このとき、トーチ１２６とワークピース１２４との間に
はギャップがあり、アークは発生していない。
は、商用交流電源１１０の交流電圧がコンバータ１１２
によって直流電圧に変換される。この直流電圧は、イン
バータ１１４によって高周波電圧に変換される。この高
周波電圧は、変圧器１１６によって変圧され、整流器１
１８によって整流され、平滑リアクトル１２０によって
平滑され、出力端子１２２Ｐ、１２２Ｎに供給される。
このとき、トーチ１２６とワークピース１２４との間に
はギャップがあり、アークは発生していない。
【００２６】この状態において、図示しないスタートス
イッチを操作すると、これに応じて制御器１２８が高周
波発生器１３０を動作させる。これによって高周波発生
器１３０が高周波電圧を発生する。この高周波電圧は結
合用変圧器１３２の１次巻線１３２Ｐに供給される。こ
れによって結合用変圧器１３２の２次巻線１３２Ｓに
は、昇圧された高周波電圧が発生する。この昇圧された
高周波電圧は、バイパスコンデンサ１３４を介して出力
端子１２２Ｐ、１２２Ｎに供給される。これによって、
昇圧された高周波電圧がワークピース１２４とトーチ１
２６との間に供給され、ワークピース１２４とトーチ１
２６との間にアークが発生する。
イッチを操作すると、これに応じて制御器１２８が高周
波発生器１３０を動作させる。これによって高周波発生
器１３０が高周波電圧を発生する。この高周波電圧は結
合用変圧器１３２の１次巻線１３２Ｐに供給される。こ
れによって結合用変圧器１３２の２次巻線１３２Ｓに
は、昇圧された高周波電圧が発生する。この昇圧された
高周波電圧は、バイパスコンデンサ１３４を介して出力
端子１２２Ｐ、１２２Ｎに供給される。これによって、
昇圧された高周波電圧がワークピース１２４とトーチ１
２６との間に供給され、ワークピース１２４とトーチ１
２６との間にアークが発生する。
【００２７】このとき、アークの発生に基づいて整流器
１１０からアーク電流が流れるが、平滑リアクトルのリ
アクタンスが大きいために、アークの発生を維持するの
に充分な大きさのアーク電流は流れない。
１１０からアーク電流が流れるが、平滑リアクトルのリ
アクタンスが大きいために、アークの発生を維持するの
に充分な大きさのアーク電流は流れない。
【００２８】このとき、結合用変圧器１３２の３次巻線
１３２Ｔには、昇圧された高周波電圧が誘起されてお
り、ダイオード１３６によって整流され、平滑コンデン
サ１３８によって平滑され、数百ボルトの直流電圧が平
滑コンデンサ１３８の両端間に発生している。この数百
ボルトの直流電圧は、バイパスコンデンサ１３４の両端
間に供給されている。整流器１１８及び平滑リアクトル
１２０による直流電圧は数十ボルトであるので、これよ
りも約１０倍も大きい直流電圧が、トーチ１２６とワー
クピース１２４との間に供給される。
１３２Ｔには、昇圧された高周波電圧が誘起されてお
り、ダイオード１３６によって整流され、平滑コンデン
サ１３８によって平滑され、数百ボルトの直流電圧が平
滑コンデンサ１３８の両端間に発生している。この数百
ボルトの直流電圧は、バイパスコンデンサ１３４の両端
間に供給されている。整流器１１８及び平滑リアクトル
１２０による直流電圧は数十ボルトであるので、これよ
りも約１０倍も大きい直流電圧が、トーチ１２６とワー
クピース１２４との間に供給される。
【００２９】この直流電圧によって、トーチ１２６とワ
ークピース１２４との間に、整流器１１８から供給され
るよりも大きな電流が流れ、アークの発生を維持する。
この電流が流れていることが電流検出器１２９によって
検出されると、制御器１２８は高周波発生器１３０を停
止させる。これによって平滑コンデンサ１３８の両端間
電圧も消失する。しかし、このとき、整流器１１８から
の電流がトーチ１２６とワークピース１２４との間に流
れ、アークの発生が維持される。
ークピース１２４との間に、整流器１１８から供給され
るよりも大きな電流が流れ、アークの発生を維持する。
この電流が流れていることが電流検出器１２９によって
検出されると、制御器１２８は高周波発生器１３０を停
止させる。これによって平滑コンデンサ１３８の両端間
電圧も消失する。しかし、このとき、整流器１１８から
の電流がトーチ１２６とワークピース１２４との間に流
れ、アークの発生が維持される。
【００３０】上記の実施の形態では、バイパスコンデン
サ１３４の両端間に供給する電圧を、結合用変圧器１３
２に３次巻線１３２Ｔを設け、この巻線１３２Ｔに誘起
された電圧を整流平滑することによって得ている。しか
し、結合用変圧器１３２以外の別の昇圧用の変圧器を設
け、それの１次巻線にも高周波発生器１３０から高周波
電圧を供給し、それの２次巻線に誘起された高周波電圧
を整流、平滑して、バイパスコンデンサ１３４の両端間
に供給してもよい。
サ１３４の両端間に供給する電圧を、結合用変圧器１３
２に３次巻線１３２Ｔを設け、この巻線１３２Ｔに誘起
された電圧を整流平滑することによって得ている。しか
し、結合用変圧器１３２以外の別の昇圧用の変圧器を設
け、それの１次巻線にも高周波発生器１３０から高周波
電圧を供給し、それの２次巻線に誘起された高周波電圧
を整流、平滑して、バイパスコンデンサ１３４の両端間
に供給してもよい。
【００３１】上記の実施の形態では、バイパスコンデン
サ１３４の両端間に、平滑コンデンサ１３８の両端間の
電圧を供給したが、出力端子１２２Ｐ、１２２Ｎの間に
供給することもできる。
サ１３４の両端間に、平滑コンデンサ１３８の両端間の
電圧を供給したが、出力端子１２２Ｐ、１２２Ｎの間に
供給することもできる。
【００３２】上記の実施の形態では、本発明を直流アー
ク溶接機に実施したが、直流アーク切断機に実施するこ
ともできる。
ク溶接機に実施したが、直流アーク切断機に実施するこ
ともできる。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、高周波電圧の発生手段によって２つの出力端子間
にアークを発生させたとき、変換手段が発生した直流電
圧に、直流化手段が発生した直流電圧が重畳されて、２
つの端子間に供給されるので、変換手段の直流電圧によ
ってアークを維持することができないときでも、直流化
手段の直流電圧によってアークを維持することができ、
いわゆるアーク切れを防止することができる。
れば、高周波電圧の発生手段によって２つの出力端子間
にアークを発生させたとき、変換手段が発生した直流電
圧に、直流化手段が発生した直流電圧が重畳されて、２
つの端子間に供給されるので、変換手段の直流電圧によ
ってアークを維持することができないときでも、直流化
手段の直流電圧によってアークを維持することができ、
いわゆるアーク切れを防止することができる。
【００３４】請求項２記載の発明によれば、結合用変圧
器の３次巻線に昇圧された高周波電圧が発生し、これが
直流化されて、２つの出力端子間に供給されるので、昇
圧手段として、結合用変圧器の一部を使用することがで
き、回路構成を簡略化することができる。
器の３次巻線に昇圧された高周波電圧が発生し、これが
直流化されて、２つの出力端子間に供給されるので、昇
圧手段として、結合用変圧器の一部を使用することがで
き、回路構成を簡略化することができる。
【００３５】請求項３記載の発明によれば、２つの出力
端子間の電圧は、変換手段からの直流電圧のみが供給さ
れている場合よりも高い電圧とであるので、アークを確
実に維持できるアーク電流を供給することができ、確実
にアーク切れを防止することができる。
端子間の電圧は、変換手段からの直流電圧のみが供給さ
れている場合よりも高い電圧とであるので、アークを確
実に維持できるアーク電流を供給することができ、確実
にアーク切れを防止することができる。
【００３６】請求項４記載の発明によれば、アークの発
生を維持することができる電流が流れると、自動的に高
周波発生手段が高周波電圧の発生を停止するので、直流
化手段も出力を停止させる。即ち、特別に直流化手段を
停止させるためのスイッチを直流化手段と出力端子との
間に設ける必要がなく、回路構成を簡略化することがで
きる。
生を維持することができる電流が流れると、自動的に高
周波発生手段が高周波電圧の発生を停止するので、直流
化手段も出力を停止させる。即ち、特別に直流化手段を
停止させるためのスイッチを直流化手段と出力端子との
間に設ける必要がなく、回路構成を簡略化することがで
きる。
【００３７】請求項５記載の発明によれば、平滑リアク
トルのインダクタンスの影響で、整流手段から電流が２
つの出力端子間に流れにくくても、直流化手段の直流電
圧が２つの出力端子間に供給されるので、この直流化手
段によって２つの出力端子間にアーク電流を流すことが
でき、アークの発生を維持することができる。
トルのインダクタンスの影響で、整流手段から電流が２
つの出力端子間に流れにくくても、直流化手段の直流電
圧が２つの出力端子間に供給されるので、この直流化手
段によって２つの出力端子間にアーク電流を流すことが
でき、アークの発生を維持することができる。
【図１】本発明による直流アークスタート補助回路を用
いたアーク溶接機のブロック図である。
いたアーク溶接機のブロック図である。
【図２】従来のアーク溶接機のブロック図である。
【図３】図１のアーク溶接機の高周波発生器が発生する
高周波電圧の波形図である。
高周波電圧の波形図である。
１１４ 高周波インバータ（インバータ手段） １１６ 変圧器（変圧器手段） １１８ 整流器（変換手段） １２０ 平滑リアクトル（変換手段） １２２Ｐ １２２Ｎ 出力端子 １３４ バイパスコンデンサ（高周波電圧重畳用経路） １３０ 高周波電圧発生器（高周波電圧の発生手段） １３２ 結合用変圧器 １３２Ｔ ３次巻線（昇圧手段） １３６ 整流ダイオード（直流化手段） １３８ 平滑コンデンサ（直流化手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木下 敦史 大阪府大阪市東淀川区淡路２丁目14番３ 号 株式会社三社電機製作所内 (72)発明者 橋本 隆志 大阪府大阪市東淀川区淡路２丁目14番３ 号 株式会社三社電機製作所内 (56)参考文献 特開 昭57−19154（ＪＰ，Ａ) 特公 平３−44872（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平３−78184（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平５−80311（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭57−7819（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 9/00 B23K 9/067 B23K 9/073 H02M 3/28
Claims (5)
- 【請求項１】 直流電圧を高周波電圧に変換するインバ
ータ手段と、 上記高周波電圧を変圧する変圧器手段と、 この変圧器手段によって変圧された高周波電圧を直流電
圧に変換する変換手段と、 この変換手段の直流電圧が供給されている２つの出力端
子と、 これら２つの出力端子間に設けられた高周波電圧重畳用
経路と、 高周波電圧の発生手段と、 １次巻線と、２次巻線とを、有し、上記１次巻線に上記
高周波電圧の発生手段から高周波電圧が供給され、上記
２次巻線が上記高周波電圧重畳用経路に介在している結
合用変圧器と、 上記高周波電圧の発生手段からの高周波電圧に基づいて
昇圧された高周波電圧を発生する昇圧手段と、 この昇圧手段に設けられ、上記昇圧された高周波電圧を
直流に変換し、上記２つの出力端子間に印加する直流化
手段とを、具備する直流アークスタート補助回路。 - 【請求項２】 請求項１記載の直流アークスタート補助
回路において、上記昇圧手段は、上記結合用変圧器に設
けられた３次巻線である直流アークスタート補助回路。 - 【請求項３】 請求項１記載の直流アークスタート補助
回路において、上記直流化手段の出力電圧は、上記変換
手段の直流電圧よりも大きい値である直流アークスター
ト補助回路。 - 【請求項４】 請求項１記載の直流アークスタート補助
回路において、上記高周波電圧の発生手段は、上記出力
端子間にアーク電流が流れたとき、停止させられる直流
アークスタート補助回路。 - 【請求項５】 請求項１記載の直流アークスタート補助
回路において、上記変換手段が、上記変圧器手段からの
高周波電圧を整流する整流手段と、整流手段の出力を平
滑する平滑リアクトルとを、具備する直流アークスター
ト補助回路。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31016496A JP3155476B2 (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | 直流アークスタート補助回路 |
| US08/954,816 US5877952A (en) | 1996-11-05 | 1997-10-21 | Power supply apparatus with initial arcing sustaining circuit |
| GB9722454A GB2319126B (en) | 1996-11-05 | 1997-10-23 | Power supply apparatus with initial arcing sustaining circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31016496A JP3155476B2 (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | 直流アークスタート補助回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10146068A JPH10146068A (ja) | 1998-05-29 |
| JP3155476B2 true JP3155476B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=18001939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31016496A Expired - Fee Related JP3155476B2 (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | 直流アークスタート補助回路 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5877952A (ja) |
| JP (1) | JP3155476B2 (ja) |
| GB (1) | GB2319126B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3357627B2 (ja) * | 1999-04-09 | 2002-12-16 | 株式会社三社電機製作所 | アーク加工装置用電源装置 |
| DE10210210A1 (de) * | 2002-03-01 | 2003-12-11 | Gtv Ges Fuer Thermischen Versc | Stromversorgungseinrichtung für eine Plasmabrennervorrichtung und Verfahren zur Erzeugung eines gepulsten Ausgangsstroms |
| US6857835B2 (en) * | 2002-09-11 | 2005-02-22 | Visteon Global Technologies, Inc. | Wheel end assembly with locking fastener |
| US7355868B2 (en) * | 2005-03-31 | 2008-04-08 | International Rectifier Corporation | Current sense method for bridgeless boost (BLB) PFC circuit using single current transformer |
| CN101242147B (zh) * | 2007-02-05 | 2011-01-19 | 艾默生网络能源系统有限公司 | 一种多路输出电源 |
| KR101081622B1 (ko) | 2007-05-18 | 2011-11-10 | 가부시키가이샤 산샤덴키세이사쿠쇼 | 아크방전장치 |
| DE102009045689A1 (de) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG | Messumformer |
| CA2927718C (en) | 2013-03-15 | 2016-12-13 | Bakercorp | Dc power signal generation for electro-chemical reactor |
| CN107614179B (zh) * | 2015-06-18 | 2019-01-15 | 株式会社三社电机制作所 | 电弧焊装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4517439A (en) * | 1984-05-07 | 1985-05-14 | Colley Bruce H | AC-DC welding power supply |
| US4876433A (en) * | 1988-06-29 | 1989-10-24 | Hitachi Seiko, Ltd. | Inverter controlled-type power source for arc welding |
| US4897522A (en) * | 1989-02-06 | 1990-01-30 | The Lincoln Electric Company | Output control circuit for inverter |
| US5444356A (en) * | 1994-03-03 | 1995-08-22 | Miller Electric Mfg. Co. | Buck converter having a variable output and method for buck converting power with a variable output |
| US5645741A (en) * | 1994-12-28 | 1997-07-08 | Daihen Corporation | ARC processing apparatus comprising driving means for controlling output transistor so that output voltage becomes predetermined no-load voltage |
| JP2980827B2 (ja) * | 1995-06-23 | 1999-11-22 | 株式会社三社電機製作所 | アーク溶接機 |
-
1996
- 1996-11-05 JP JP31016496A patent/JP3155476B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-10-21 US US08/954,816 patent/US5877952A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-23 GB GB9722454A patent/GB2319126B/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
| GB2319126A (en) | 1998-05-13 |
| GB2319126B (en) | 2000-06-07 |
| US5877952A (en) | 1999-03-02 |
| JPH10146068A (ja) | 1998-05-29 |
| GB9722454D0 (en) | 1997-12-24 |
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