CN103958103B

CN103958103B - 放电加工机用电源装置

Info

Publication number: CN103958103B
Application number: CN201180075175.3A
Authority: CN
Inventors: 冈根正裕; 铃木智; 小田清仁
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2016-12-28
Anticipated expiration: 2031-11-30
Also published as: DE112011105900T5; WO2013080347A1; CN103958103A; JPWO2013080347A1; US20140319102A1; JP5183827B1; US9114468B2

Abstract

为了抑制发热量的增大，并且兼顾加工速度和加工精度，在本发明中，具有：串联电路，其包含直流电源(1)、开关元件(4a、4b)及二极管(7a)，用于向加工用电极(2)和被加工物(3)之间的加工间隙供给直流或交流的电流脉冲；二极管(7b、7c)，它们将电流的流动方向限制为一个方向；以及控制部(10)，其对开关元件(4a、4b)进行控制，在利用存在于串联电路上的电感(6)生成呈三角波形状的电流脉冲时，控制部(10)对开关元件(4a、4b)的接通时间及断开时间进行控制，以使得由多个电流脉冲构成的脉冲列中的任意电流脉冲的峰值变化。

Description

放电加工机用电源装置

技术领域

本发明涉及放电加工机用电源装置。

背景技术

当前，作为与放电加工机用电源装置相关的现有技术文献，存在如下述专利文献1及2所示的文献。

对于在专利文献1中示出的放电加工机用电源装置，公开了下述技术：通过对开关元件进行驱动，将交流脉冲电流供给至被加工物和并联连接有电容器的加工用电极之间的加工间隙，从而将电容器的电荷完全释放到该加工间隙中，防止电弧电流的持续流动，使放电加工的表面粗糙度良好，其中，上述开关元件每隔规定时间间歇地产生具有规定重复频率的脉冲列。

另外，对于在专利文献2中示出的放电加工机用电源装置，公开了下述技术：放电加工机用电源装置具有直流电源、串联电路、电容器及放电检测单元，该直流电源用于将直流脉冲电流供给至加工用电极和被加工物之间的加工间隙，该串联电路由开关元件和电阻器构成，该电容器与加工用电极和被加工物并联连接，该放电检测单元对加工间隙的放电的发生进行检测，在上述结构中，直至电容器放电并由放电检测单元检测出该放电为止，针对开关元件重复进行接通/断开控制，在利用放电检测单元检测出放电后的规定断开时间之后，再次重复进行接通/断开控制，其中，该接通/断开控制是，使开关元件以小于或等于电容器放电电流脉冲宽度的脉冲宽度接通，并以规定时间断开。根据该专利文献2的放电加工机用电源装置，在加工用电极和被加工物之间的间隙(以下称为“加工间隙”)中不会流过大于或等于电容器放电脉冲宽度的电流，与专利文献1同样地防止了电弧电流的持续流动(参照图2以及图11)。

专利文献1：日本特开平03-55117号公报

专利文献2：日本专利第2914123号公报

发明内容

由于上述专利文献1、2的放电加工机用电源装置是在直流电源和加工用电极之间需要电阻器的结构，因此，在加工电流大的情况下，存在该电阻器的发热量变大、装置的发热量增大的课题。

另外，上述专利文献2的放电加工机用电源装置由于使用如下方法，即，通过将在加工间隙中流过的电流脉冲宽度限制为尽量短的时间，而防止电弧电流的持续流动，因此存在如下课题：存在加工间隙中没有放电电流流过的、大于或等于一定时间的无电流时间，不能够显著增大加工速度。

本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种放电加工机用电源装置，与现有的装置相比，能够提高加工速度，并且能够抑制发热量的增大。

为了解决上述课题，达成目的，本发明涉及的放电加工机用电源装置的特征在于，具有：串联电路，其包含直流电源以及开关元件，用于向加工用电极和被加工物之间的加工间隙供给直流或交流的电流脉冲；以及控制部，其对所述开关元件进行控制，所述控制部在利用存在于所述串联电路上的电感成分生成呈三角波形状的电流脉冲时，对所述开关元件进行控制，以使得该电流脉冲的无电流时间和电流持续时间之比即电流脉冲时间比例小于或等于1/5。

发明的效果

根据该发明，与现有的装置相比，具有能够提高加工速度、并能够抑制发热量增大的效果。

附图说明

图1是表示包含实施方式1涉及的放电加工机用电源装置在内的放电加工机的一个结构例的图。

图2是表示实施方式1的放电加工机中的极间开路时的极间电压及极间电流的图。

图3是表示实施方式1的放电加工机中的放电发生时的极间电压及极间电流的图。

图4是将在放电加工机中流动的电流的路径表示在图1的电路结构上的图。

图5是表示测定结果的一个例子的图，该测定结果示出电流脉冲时间比例和放电痕(crater)大小之间的关系。

图6是表示电流脉冲列中的一部分脉冲的时间比例没有达到小于或等于1/5的情况下的波形例的图。

图7是表示实施方式2涉及的电流脉冲列的波形例的图。

图8是表示实施方式2涉及的电流脉冲列的与图7不同的波形例的图。

图9是表示包含实施方式3涉及的放电加工机用电源装置在内的放电加工机的一个结构例的图。

图10是表示实施方式3的放电加工机中的极间开路时的极间电压及极间电流的图。

图11是表示实施方式3的放电加工机中的放电发生时的极间电压及极间电流的图。

图12是将在放电加工机中流动的反转极性的电流路径表示在图9的电路结构上的图。

图13是表示包含实施方式4涉及的放电加工机用电源装置在内的放电加工机的一个结构例的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式涉及的放电加工机用电源装置进行说明。此外，本发明并不由以下所示的实施方式限定。

实施方式1.

图1是表示包含实施方式1涉及的放电加工机用电源装置在内的放电加工机的一个结构例的图。实施方式1涉及的放电加工机用电源装置构成为，具有直流电源1、开关元件4a、4b、二极管7a～7c、电阻9以及控制部10。

在图1中，被加工物3和加工用电极2(在小孔放电加工机及形雕放电加工机的情况下为成形电极，在线电极放电加工机的情况下为线电极)，经由开关元件4a、4b(此处例示了FET)、二极管7a以及电感6与直流电源1连接。开关元件4a的源极端与直流电源1的负极连接，漏极端与二极管7a的负极端连接。开关元件4b的源极端与被加工物3连接，漏极端与直流电源1的正极连接。电感6是存在于电流路径上的寄生电感成分，在图1中，作为在二极管7a的正极端和加工用电极2之间产生的电感而以虚线示出。此外，二极管7a不是必要的结构要素，也可以省略。

二极管7b、7c是与二极管7a一起，将电流的流动方向限制为一个方向的元件。二极管7b的正极端与开关元件4a和二极管7a的连接端连接，负极端与直流电源1的正极连接。另外，二极管7c的负极端与开关元件4b和被加工物3的连接端连接，正极端与直流电源1的负极和开关元件4a的连接端连接。

在被加工物3和加工用电极2之间，存在由被加工物3及加工用电极2的形状及大小、或被加工物3和加工用电极2之间的距离(极间距离)等决定的杂散电容成分和配线的电容成分。由此，如图1的虚线部所示，将这些电容成分作为在被加工物3及加工用电极2的两端之间连接的杂散电容8而示出。

另一方面，控制部10是针对开关元件4a、4b进行接通/断开控制的结构部，具有脉冲发生电路11以及脉冲发生条件设定部12而构成。脉冲发生条件设定部12对从外部输入的加工条件及基于加工条件而设定的各个条件(例如，加工时间、加工电流、将开关元件4a、4b接通的定时(timing)、开关元件4a、4b的接通断开时间比例(断开时间相对于接通时间之比：断开时间/接通时间)等)进行设定。脉冲发生电路11基于来自脉冲发生条件设定部12的信号，生成用于使开关元件4a、4b接通/断开的控制信号，对开关元件4a、4b进行控制。

下面，参照图1～图4各图，对实施方式1涉及的放电加工机用电源装置的动作进行说明。图2是表示极间开路时、即没有极间电流流过时的极间电压及极间电流的图，图3是表示发生放电时、即极间电流流过时的极间电压及极间电流的图，图4是将在放电加工机中流过的电流的路径表示在图1的电路结构上的图。

在实施方式1的放电加工机用电源装置中，从控制部10的脉冲发生电路11输出图2上部所示的规定数量(在图2中例示了5个)的脉冲列，该脉冲列以规定时间T1导通，以规定时间T2截止。此外，如图所示，在脉冲列和脉冲列之间设定规定的间歇时间。开关元件4a、4b由该脉冲列同时地进行接通/断开控制，将直流电源1的直流电压向被加工物3和加工用电极2之间的加工间隙施加。

在此，在没有极间电流流过的情况下(即，没有发生放电的情况下)，来自直流电源1的直流电压通过脉冲列的导通而被施加给杂散电容8，对杂散电容8进行充电。此时，如图2的中部所示，在脉冲列导通的期间内保持极间电压(充电电压)，在脉冲列截止的期间内，蓄积电荷的一部分按照大致由杂散电容8和电阻9确定的时间常数而进行放电。利用间歇地施加的脉冲列，重复进行上述的充电以及放电。另外，在脉冲列施加后的间歇期间内，使杂散电容8的蓄积电荷放电，极间电压根据该时间常数，朝向零电平逐渐降低。

另一方面，在流过极间电流的情况下(即，在发生放电的情况下)，杂散电容8的蓄积电荷(充电能量)被供给至加工间隙。在此，极间电流的路径(电流路径)如图4所示。更具体而言，在脉冲列导通的定时，电流上升，极间电流在直流电源1的正极→开关元件4b→被加工物3→加工用电极2→电感6→二极管7a→开关元件4a→直流电源1的负极这一由实线表示的电流路径上流过。另一方面，在脉冲列截止的定时，电流下降，通过蓄积在电感6中的能量，极间电流在电感6→二极管7a→二极管7b→直流电源1的正极→直流电源1的负极→二极管7c→被加工物3→加工用电极2→电感6这一由点划线表示的电流路径上流过。

按照这种方式，流过图3下部所示的极间电流。此外，杂散电容8的蓄积电荷在放电时被供给至加工间隙，极间电压的变化如图3的中部所示较小。

下面，参照图3及图4等，对实施方式1涉及的放电加工机用电源装置的主要部分的动作进行说明。

例如，图3下部所示的波形是将开关元件4a、4b的导通时间设为2.5μsec、将截止时间设为1.5μsec，即，将接通断开时间比例设定为1.5/2.5＝0.6时的极间电流(放电电流)波形。极间电流波形的正的倾斜部L1是根据时间常数而过渡性上升的电流成分，如图所示，大致呈直线上升，其中，该时间常数是由电感6的电感成分、和在开关元件4a、4b接通时的电流路径上存在的电阻成分(包含加工间隙的电阻、加工液在内的放电加工机上的电阻、配线电阻、开关元件4a、4b及二极管7a的接通电阻成分等)确定的。另外，极间电流波形的负的倾斜部L2是根据时间常数而下降的电流成分，如图所示，大致呈直线下降，其中，该时间常数是由电感6的电感成分、和在开关元件4a、4b断开时的电流路径上存在的电阻成分(包含加工间隙的电阻、加工液在内的放电加工机上的电阻、配线电阻、二极管7a～7c的接通电阻成分、直流电源1的内部电阻等)确定的。

从上述说明可知，如果电路结构确定且元件已选定，则在开关元件4a、4b从断开切换至接通时的极间电流波形中的正的倾斜部L1的倾斜度是确定的，在将开关元件4a、4b从接通切换至断开时的极间电流波形中的负的倾斜部L2的倾斜度也是确定的。

在图3的例子中，可知通过将开关元件4a、4b的接通时间设定为2.5μsec、断开时间设定为1.5μsec，从而使得没有极间电流流过的时间(无电流时间)为0.3μsec、极间电流持续流过的时间(电流脉冲宽度或者电流持续时间)为3.7μsec，将无电流时间和电流脉冲宽度(或者电流持续时间)之比设定为0.3/3.7≒0.08。

图5是表示测量结果的一个例子的图，该测量结果示出使开关元件4a、4b的接通断开时间比例变更而进行加工时的放电痕大小。在图5中，横轴为无电流时间和电流脉冲宽度之比(以下称为“电流脉冲时间比例”)，纵轴表示通过加工而产生的放电痕的大小。关于该放电痕的大小，在例如小孔放电加工装置中，将在一定条件下使电流脉冲时间比例为1而进行加工时的孔的直径标准化为1，将与电流脉冲时间比例相对应的放电痕的大小以百分比表示。

根据图5，至少可知以下4点。

(1)如果电流脉冲时间比例变小，则放电痕变大。

(2)直至电流脉冲时间比例＝0.2为止，为平坦特性，如果电流脉冲时间比例变为小于或等于0.2，则放电痕变大。

(3)电流脉冲时间比例＝0.1时的放电痕的大小，是电流脉冲时间比例＝1.0时的放电痕大小的大约2倍。

(4)虽然没有电流脉冲时间比例低于0.1时的测定数据，但在电流脉冲时间比例为0.1的附近，能够观察到放电痕大小达到峰值的倾向。

电流脉冲时间比例小，意味着电流能量的集中度高。因此，与利用电流脉冲时间比例大的电流脉冲进行加工的情况相比，利用电流脉冲时间比例小的电流脉冲进行加工，加工速度变快。因此，可以说，电流脉冲时间比例＝0.2(＝1/5)或者其附近的值，是能够维持加工精度并提高加工速度的优选设定值。

另外，电流脉冲时间比例＝0.1(＝1/10)是在相对于加工精度而言更重视加工速度而进行加工的情况下的设定值。在该设定值的情况下，如上所述，与电流脉冲时间比例＝1.0时相比，放电痕的大小约为2倍，在小孔放电加工装置的情况下，能够通过使加工用电极2的直径变细而对加工精度的下降进行补偿。因此，如果将电流脉冲时间比例设定为小于或等于0.1(＝1/10)，则可获得能够将加工精度维持为大于或等于一定程度并使加工速度进一步提高的效果。

另外，作为上述两种情况的对比，如果将电流脉冲时间比例设定为大于或等于0.1(＝1/10)且小于或等于0.2(＝1/5)，则可获得能够兼顾加工速度和加工精度的效果。

另外，通过将电流脉冲时间比例优选设定为小于或等于1/5，更加优选设定为小于或等于1/10，从而能够进行使无电流时间小的加工。因此，如果从脉冲列整体来看，相当于施加图3中以点划线所示的将脉冲列整体设为1个脉冲的近似矩形脉冲(在图3的例子中是20μsec的矩形脉冲)而进行加工。因此，也可以获得能够将1次放电加工中的能量密度增大的效果。

此外，即使在将电流脉冲时间比例设定为1/5或者其附近值的情况下，有时也会根据极间的状态，放电定时延迟而没有使脉冲列中的全部电流脉冲时间比例变为小于或等于1/5。图6是一部分电流脉冲的时间比例没有变为小于或等于1/5的情况下的波形例，更具体而言，表示脉冲列K中的第3脉冲K1的上升延迟，产生意外的间歇时间的例子。

如图6所示，通过使电流脉冲列变为被中途截断的状态，从而使脉冲列的宽度比希望的宽度短(在图6的例子中，可观察到脉冲列Ｋ被分离为由第1脉冲及第2脉冲构成的脉冲列、和由第3脉冲(Ｋ1)及第4脉冲构成的脉冲列)，这一现象可以认为是根据极间的状态或电极进给控制的设定状态而以一定比例发生的。然而，这种现象在输出矩形波形的现有方式的电源电路(例如专利文献3：日本特开平07-237039号)中有时也会发生，另外，从整体上来说，由于发生频率低，因此几乎可以忽略。

另外，在本实施方式的放电加工机用电源装置的情况下，由于是在直流电源1和加工用电极2之间没有电阻，而由存在于包含直流电源1及开关元件4a、4b在内的串联电路上的电感6，对在加工间隙中流过的极间电流进行限制的结构，因此，与使相同峰值的矩形波电流流过的情况相比，可获得能够使发热量减少的效果。

此外，在图3中，例示了将峰值电流的大小设为100A的情况，但并不限定于此，例如可以设定在15～150A的范围内。如果增大峰值电流，则能够进行超硬合金等难切削材料的加工，如果减小峰值电流，则能够提高加工精度。

另外，在图3中，例示了将电流脉冲宽度设为3.7μsec的情况，但并不限定于此，例如可以设定在0.3～10.0μsec的范围内。如果使电流脉冲宽度增大，则能够使实质峰值电流增大，因此能够进行超硬合金等难切削材料的加工。另外，如果使电流脉冲宽度减小，则能够使实质峰值电流减小，因此能够提高加工精度、改善表面粗糙度。

另外，上述电流脉冲宽度及峰值电流的大小，可以分别独立设定。例如，在峰值电流为15A时，可以将电流脉冲宽度设定为0.3μsec，也可以设定为10.0μsec。另外，例如，在峰值电流为150A时，可以将电流脉冲宽度设定为0.3μsec，也可以设定为10.0μsec。此外，无论电感是否是固定的，均能够使电流脉冲宽度及峰值电流的大小各自独立地变更，这是因为将直流电源1如图1所示设为电压可变电源。即，通过对直流电源1的电压进行变更，从而能够使上述电流脉冲宽度及峰值电流各自独立地变更，以变为与加工速度或加工精度相对应的适当的电流脉冲宽度及峰值电流的大小。

如上所述，根据实施方式1的放电加工机用电源装置，利用在包含直流电源及开关元件在内的串联电路上存在的电感成分而生成呈三角波形状的电流脉冲，并且，对开关元件进行控制，以使该电流脉冲的无电流时间和电流持续时间之比即电流脉冲时间比例小于或等于1/5且大于或等于1/10，因此，能够抑制发热量的增大，并且能够兼顾加工速度和加工精度。

此外，可以将上述电流脉冲时间比例设定为1/5或者其附近的值，能够维持加工精度并提高加工速度。

另外，也可以将上述电流脉冲时间比例设定为小于或等于1/10，能够将加工精度维持为大于或等于一定程度，并进一步提高加工速度。

实施方式2.

在实施方式1中，通过使开关元件接通时间和开关元件断开时间在脉冲列内固定(例如，在图3所示的例子中，开关元件接通时间＝2.5μs、开关元件断开时间＝1.5μs)，从而将电流脉冲列内的各电流脉冲的脉冲宽度控制为恒定或大致恒定(在图3的例子中为3.7μs)。另一方面，在实施方式2中，示出使电流脉冲列内的各电流脉冲的脉冲宽度或峰值在电流脉冲列内不同的实施方式。

例如，在形雕放电加工机的情况下，为了抑制加工的电极消耗，电流的上升速度迟缓的波形是适合的，在图7中示出其一个例子。在图7所示的脉冲列中，形成为电流脉冲的峰值从第1脉冲至第3脉冲为止逐渐变大的脉冲列。如果形成为这种脉冲列，则从脉冲列整体的角度观察到的电流特性如图示的虚线(使峰值连结而成的包络线)所示，能够视为上升速度迟缓的电流特性，因此对于抑制电极消耗有效。此外，对于上述脉冲列，例如，如果是图7的例子，则能够通过从第1脉冲至第3脉冲(不限定为第3脉冲，也可以是其他脉冲(包括最后的脉冲))为止，进行使开关元件接通时间及断开时间逐渐变长的控制而实现。

另外，在形雕放电加工机中，在对超硬合金等难加工材料进行加工的情况下，有时能够通过在大的三角波电流之后使小电流持续流过一段时间，而加快加工速度并减少电极消耗，在图8中示出其一个例子。在图8所示的脉冲列中，形成为在峰值较大的第1脉冲之后，从第2脉冲开始峰值较小且逐渐变小的脉冲列。如果形成为这样的脉冲列，则对于在提高加工速度或者不牺牲加工速度的同时抑制电极消耗是有效的。

此外，图7及图8中示出的脉冲列为一个例子，通过对开关元件接通时间和开关元件断开时间进行控制，从而能够设定为希望的脉冲宽度及希望的峰值。

如上所述，根据实施方式2的放电加工机用电源装置，通过使脉冲列内的任意或规定的电流脉冲的峰值变化，从而使各电流脉冲间的峰值变化，因此，能够维持实施方式1的效果，并且抑制电极消耗。

实施方式3.

图9是表示包含实施方式3涉及的放电加工机用电源装置在内的放电加工机的一个结构例的图。图1中示出的实施方式1的放电加工机用电源装置，是能够仅产生正极性电流脉冲的放电加工机用电源装置，与之相对，图9中示出的放电加工机用电源装置是能够产生双极性(正极性及反转极性)的电流脉冲的放电加工机用电源装置，该放电加工机用电源装置新设置有直流电源1b、开关元件4c、二极管7d及电阻5。

在图9中，直流电源1b、开关元件4c、二极管7d及电阻5串联连接，电阻5的一端与电感6和二极管7a的连接端连接，另一端与二极管7d的负极端连接。开关元件4c的源极端与二极管7d的正极端连接，漏极端与直流电源1b的正极连接。另外，直流电源1b的负极与开关元件4b和被加工物3的连接端连接。此外，其他结构相同或等同，除了将图1中示出的直流电源1在图9中示为直流电源1a以外，对于共通的结构部标注相同的标号，省略重复的说明。

下面，参照图10～图12各附图，对实施方式3涉及的放电加工机用电源装置的动作进行说明。图10是表示极间开路时、即没有极间电流流过时的极间电压及极间电流的图，图11是表示发生放电时、即极间电流流过时的极间电压及极间电流的图，图12是将在放电加工机中流过的反转极性的电流路径表示在图9的电路结构上的图。此外，由于正极性的脉冲电流流过时的动作与实施方式1相同或等同，因此，在此对反转极性的脉冲电流流过时的动作进行说明。

在图10及图11中，脉冲发生电路输出18a为正极性的脉冲列(脉冲群)，与之相对，脉冲发生电路输出18b为反转极性的脉冲列(脉冲群)。采用双极性脉冲群的理由在于，例如用于防止电解腐蚀。在作为加工液使用油类加工液的情况下，电解作用的影响几乎没有，但在作为加工液使用纯水的情况下，或者在使用在水类加工液中混合了高分子化合物后的混合液的情况下，有时会在加工材料侧发生电解腐蚀而对处理面造成破坏。如本实施方式所示，如果使用双极性(交流)脉冲群进行加工，则能够防止这种电解腐蚀。

另外，反转极性时流过的电流路径如图12所示，极间电流在直流电源1b的正极→开关元件4c→二极管7d→电阻5→电感6→加工用电极2→被加工物3→直流电源1b的负极这一由实线表示的电流路径上流过。在此，虽然在使正极性电流流过的电流路径上不存在电阻，但在使反转极性电流流过的电流路径上存在电阻5。该电阻5作为用于防止反转极性侧放电的电流限制电阻起作用，其中，反转极性侧放电会助长加工用电极的消耗。通过电阻5的作用，如图11下部的波形所示，反转极性侧的电流被抑制，变得比正极性侧的电流小。

实施方式4.

图13是表示包含实施方式4涉及的放电加工机用电源装置在内的放电加工机的一个结构例的图。图1至图4中示出的实施方式1的放电加工机用电源装置是通过以加工用电极2为负极性、被加工物3为正极性的方式施加电压并流过加工电流，从而进行加工的例子，与之相对，在本实施方式中，通过追加极性反转电路20，能够将加工用电极2切换为正极性、将被加工物3切换为负极性而进行加工。本实施方式的放电加工机被用于根据加工用电极2和被加工物3的材质，使极性反转进行加工能够获得加工速度的情况，另外，被用于有意地使电极消耗较多而对电极形状进行整形的情况等。

在图13中，极性反转电路20具有1电路2触点的开关21a、21b，极性反转电路20按照与电阻9相比更靠近加工用电极2侧，且与电阻9并联连接的方式***在电路内。开关21a、21b以下述方式连接：它们同时被切换，在将触点控制为实线侧的情况下，对加工用电极2施加直流电源1的正电压、对被加工物3施加直流电源1的负电压，在将触点控制为虚线侧的情况下，对加工用电极2施加直流电源1的负电压、对被加工物3施加直流电源1的正电压。此外，基本的动作与实施方式1～3的情况相同，省略此处的说明。

实施方式5.

在实施方式5中，对放电加工机用电源装置所具备的开关元件及二极管进行说明。作为放电加工机用电源装置中使用的开关元件，通常是以硅(Si)为原材料的半导体开关元件(MOSFET、IGBT等，以下简记为“Si-SW”)，作为放电加工机用电源装置中使用的二极管，通常是同样以硅为原材料的半导体二极管(PN结型、肖特基势垒型等，以下简记为“Si-D”)。在上述实施方式中说明的技术，能够使用这种通常的Si-SW及Si-D。

另一方面，上述实施方式1、2的技术不限定于上述Si-SW及Si-D。当然也可以取代该硅(Si)而使用以近年来受到关注的碳化硅(SiC)为原材料的半导体开关元件、以及以SiC为原材料的半导体二极管，作为上述放电加工机用电源装置的开关元件及二极管。

在此，由于SiC具有能够在高温下使用的特征，因此，如果作为放电加工机用电源装置所具备的开关元件及二极管使用以SiC为原材料的器件，则能够使开关元件及二极管的容许动作温度较高，能够可靠地避免关于发热量的问题。由此，通过使用SiC元件，从而能够增大峰值电流的上限值，能够实现加工能力的增强。

另外，由于SiC具有可进行高速动作的特征，因此，如果作为放电加工机用电源装置所具备的开关元件及二极管使用以SiC为原料的器件，则能够加快开关元件及二极管的动作速度。由此，通过使用SiC元件，从而能够使电流脉冲宽度更小，能够实现加工精度的提高和表面粗糙度的改善。

此外，由于SiC与Si相比具有带隙大的特性，因此SiC是被称为宽带隙半导体的半导体的一个例子(与此相对，Si被称为窄带隙半导体)。除了该SiC以外，使用例如氮化镓类材料或金刚石而形成的半导体也属于宽带隙半导体，它们的特性也存在很多与碳化硅相似之处。因此，使用除了碳化硅以外的其他宽带隙半导体的结构也符合本发明主旨。

另外，由这种宽带隙半导体形成的开关元件和二极管，由于耐电压性高、容许电流密度也高，因此能够实现开关元件和二极管的小型化，通过使用上述小型化后的开关元件和二极管，能够实现组装有这些元件的半导体模块的小型化。

另外，由宽带隙半导体所形成的开关元件，由于耐热性也高，因此，在需要散热器等冷却机构的开关元件的情况下，能够实现冷却机构的小型化，能够实现开关元件模块的进一步小型化。

此外，以上的实施方式1～5所示的结构，是本发明的结构的一个例子，当然可以与其他公知的技术结合，可以在不脱离本发明主旨的范围内以省略一部分的方式等进行变更而构成。

工业实用性

如上所述，本发明作为放电加工机用电源装置具有实用性，其与现有装置相比，能够提高速度，并且能够抑制发热量的增大。

标号的说明

1、1a、1b 直流电源

2 加工用电极

3 被加工物

4a、4b、4c 开关元件

5、9 电阻

6 电感

7a、7b、7c、7d 二极管

8 杂散电容

10 控制部

11 脉冲发生电路

12 脉冲发生条件设定部

18a 脉冲发生电路输出

18b 脉冲发生电路输出

20 极性反转电路

21a、21b 开关。

Claims

1.一种放电加工机用电源装置，其特征在于，具有：

串联电路，其包含直流电源以及开关元件，用于向加工用电极和被加工物之间的加工间隙供给直流或交流的电流脉冲；以及

控制部，其对所述开关元件进行控制，

所述控制部在利用存在于所述串联电路上的电感成分生成呈三角波形状的电流脉冲时，对所述开关元件的接通时间及断开时间进行控制，以使得由多个所述电流脉冲构成的脉冲列中的各电流脉冲的峰值朝向峰值的最大值逐渐增大，或者从该峰值的最大值逐渐减小，

所述控制部对所述开关元件进行控制，以使得所述电流脉冲的无电流时间和电流持续时间之比即电流脉冲时间比例小于或等于1/5且大于或等于1/10。

2.一种放电加工机用电源装置，其特征在于，具有：

控制部，其对所述开关元件进行控制，

所述控制部对所述开关元件进行控制，以使得所述电流脉冲的无电流时间和电流持续时间之比即电流脉冲时间比例小于或等于1/10。

3.一种放电加工机用电源装置，其特征在于，具有：

控制部，其对所述开关元件进行控制，

所述控制部对所述开关元件进行控制，以使得所述电流脉冲的无电流时间和电流持续时间之比即电流脉冲时间比例为1/5或其附近的值。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的放电加工机用电源装置，其特征在于，

在所述串联电路上设置有用于对所述直流电源的施加极性进行变更的极性反转电路，

所述控制部通过对所述极性反转电路进行控制，对所述直流电源的施加极性进行变更，从而向所述加工间隙供给正极性的脉冲或反转极性的脉冲。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的放电加工机用电源装置，其特征在于，

所述直流电源具有：第1直流电源，其在所述串联电路中经由第1开关元件以正极性连接；以及第2直流电源，其在所述串联电路中经由第2开关元件以反转极性连接，

所述控制部在向所述加工间隙供给正极性的脉冲时，将所述第1开关元件控制为接通，在向所述加工间隙供给反转极性的脉冲时，将所述第2开关元件控制为接通。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的放电加工机用电源装置，其特征在于，

所述串联电路所具备的开关元件是由宽带隙半导体形成的开关元件。

7.根据权利要求6所述的放电加工机用电源装置，其特征在于，

所述宽带隙半导体是使用了碳化硅、氮化镓材料、或者金刚石的半导体。