JP2000005874A - アーク加工用電源装置 - Google Patents
アーク加工用電源装置Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
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- Arc Welding Control (AREA)
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 インバータ式アーク加工用電源装置の改良に
関する。 【解決手段】商用交流電源を一次整流回路にて直流とし
た後にインバータ回路によって高周波交流に変換し二次
整流回路によって再度整流して直流とするアーク溶接用
電源装置において、一次整流回路とインバータ回路との
間にアクティブフィルタ回路からなる力率改善回路を設
けるとともにインバータ回路に起動時に出力を漸増させ
るアップスロープ特性をもたせたアーク加工用電源装
置。
関する。 【解決手段】商用交流電源を一次整流回路にて直流とし
た後にインバータ回路によって高周波交流に変換し二次
整流回路によって再度整流して直流とするアーク溶接用
電源装置において、一次整流回路とインバータ回路との
間にアクティブフィルタ回路からなる力率改善回路を設
けるとともにインバータ回路に起動時に出力を漸増させ
るアップスロープ特性をもたせたアーク加工用電源装
置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、商用交流電源を一
次整流回路にて直流とした後にインバータ回路によって
高周波交流に変換し、二次整流回路によって再度整流し
て直流として、アーク溶接・切断、プラズマアーク溶接
・切断などに使用するアーク加工用電源装置の改良に関
するものである。
次整流回路にて直流とした後にインバータ回路によって
高周波交流に変換し、二次整流回路によって再度整流し
て直流として、アーク溶接・切断、プラズマアーク溶接
・切断などに使用す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】図３は従来のインバータ制御式アーク加
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、通常商用交流電源が用いられる。
２は一次整流回路であり交流電源１からの電力を整流し
て直流とする。３は平滑回路であり、一次整流回路２の
出力を平滑してリップルの少ない直流とするもので、通
常十分な容量の電解コンデンサが用いられる。４はイン
バータ回路であり、平滑回路３の直流出力を高周波の交
流に変換する。５は変圧器であり、インバータ回路４の
高周波出力をアーク加工に適した電圧に変換する。６は
二次整流回路であり、変圧器５によって適宜電圧が整え
られたインバータ回路４の高周波交流出力を再び直流に
変換するものであるる。７ａ、７ｂは出力端子、８は電
極、９は被加工物である。１０はインバータ制御回路で
あり、出力設定器１１の設定値と出力検出器１２の検出
値との差に応じてインバータ回路４を駆動して出力を設
定値に保つように制御するものである。
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、通常商用交流電源が用いられる。
２は一次整流回路であり交流電源１からの電力を整流し
て直流とする。３は平滑回路であり、一次整流回路２の
出力を平滑してリップルの少ない直流とするもので、通
常十分な容量の電解コンデンサが用いられる。４はイン
バータ回路であり、平滑回路３の直流出力を高周波の交
流に変換する。５は変圧器であり、インバータ回路４の
高周波出力をアーク加工に適した電圧に変換する。６は
二次整流回路であり、変圧器５によって適宜電圧が整え
られたインバータ回路４の高周波交流出力を再び直流に
変換するものであるる。７ａ、７ｂは出力端子、８は電
極、９は被加工物である。１０はインバータ制御回路で
あり、出力設定器１１の設定値と出力検出器１２の検出
値との差に応じてインバータ回路４を駆動して出力を設
定値に保つように制御するものである。
【０００３】図３の従来装置において、商用交流電源１
からの電力は一次整流回路２にて一旦直流となり、平滑
回路３にて平滑されたのち、インバータ回路４にて１０
ないし数１０ＫＨz の高周波交流に変換され、変圧器５
にて加工に適した電圧に変換された後二次整流回路６に
て再度直流にもどされて出力端子７ａ、７ｂから電極８
および被加工物９に供給される。このとき、出力電圧又
は出力電流が出力検出器１２にて検出されて出力設定器
１１の設定値と比較されて、両信号の差が減少する方向
にインバータ制御回路１０が作用して出力を設定値に保
つように動作する。
からの電力は一次整流回路２にて一旦直流となり、平滑
回路３にて平滑されたのち、インバータ回路４にて１０
ないし数１０ＫＨz の高周波交流に変換され、変圧器５
にて加工に適した電圧に変換された後二次整流回路６に
て再度直流にもどされて出力端子７ａ、７ｂから電極８
および被加工物９に供給される。このとき、出力電圧又
は出力電流が出力検出器１２にて検出されて出力設定器
１１の設定値と比較されて、両信号の差が減少する方向
にインバータ制御回路１０が作用して出力を設定値に保
つように動作する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来方法において
は、一次整流回路２の出力を平滑するための平滑回路３
のコンデンサとして大きな容量のものが必要となるばか
りでなく、交流電源１側からみるとコンデンサーインプ
ット型であるために力率が極めて悪く、交流電圧波形の
ピーク点近くの位相においてのみ交流電源からの電力の
供給がおこなわれるので入力電流は導通時間幅の狭い大
きな尖頭波電流となって交流電源に大きな負担をかけ、
電源波形を歪ませる原因となった。
は、一次整流回路２の出力を平滑するための平滑回路３
のコンデンサとして大きな容量のものが必要となるばか
りでなく、交流電源１側からみるとコンデンサーインプ
ット型であるために力率が極めて悪く、交流電圧波形の
ピーク点近くの位相においてのみ交流電源からの電力の
供給がおこなわれるので入力電流は導通時間幅の狭い大
きな尖頭波電流となって交流電源に大きな負担をかけ、
電源波形を歪ませる原因となった。
【０００５】また、装置としても大容量の平滑用コンデ
ンサを設けるために大型でかつ高価なものになってしま
うという欠点があった。
ンサを設けるために大型でかつ高価なものになってしま
うという欠点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来方法
の課題を解決するために、商用交流電源を一次整流回路
にて直流とした後にインバータ回路によって高周波交流
に変換し二次整流回路によって再度整流して直流とする
アーク加工用電源装置において、一次整流回路とインバ
ータ回路との間にアクティブフィルタ回路からなる力率
改善回路を設けるとともにインバータ回路に起動時に出
力を漸増させるアップスロープ特性をもたせたアーク加
工用電源装置を提案したものである。
の課題を解決するために、商用交流電源を一次整流回路
にて直流とした後にインバータ回路によって高周波交流
に変換し二次整流回路によって再度整流して直流とする
アーク加工用電源装置において、一次整流回路とインバ
ータ回路との間にアクティブフィルタ回路からなる力率
改善回路を設けるとともにインバータ回路に起動時に出
力を漸増させるアップスロープ特性をもたせたアーク加
工用電源装置を提案したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は本発明の装置の例を示す接
続図である。同図において、１３は力率改善回路、１４
はアップスロープ回路である。力率改善回路１３はリア
クトル３１、スイッチング素子３２、ダイオード３３、
電解コンデンサ３４、入力電流検出器３５、スイッチン
グ素子駆動回路３６、電圧検出器３７および３８、比較
器３９、４１および４２、掛算器４０、発信器４３、出
力電圧設定器４４からなり、アップスロープ回路１４は
直流電圧源５１および５２、比較器５３、演算増幅器５
４、アナログスイッチ５５、ツエナーダイオード５６お
よび５７、抵抗器５８ないし６０、コンデンサ６１、可
変抵抗器６２からなる。
続図である。同図において、１３は力率改善回路、１４
はアップスロープ回路である。力率改善回路１３はリア
クトル３１、スイッチング素子３２、ダイオード３３、
電解コンデンサ３４、入力電流検出器３５、スイッチン
グ素子駆動回路３６、電圧検出器３７および３８、比較
器３９、４１および４２、掛算器４０、発信器４３、出
力電圧設定器４４からなり、アップスロープ回路１４は
直流電圧源５１および５２、比較器５３、演算増幅器５
４、アナログスイッチ５５、ツエナーダイオード５６お
よび５７、抵抗器５８ないし６０、コンデンサ６１、可
変抵抗器６２からなる。
【０００８】同図において、力率改善回路１３は別名ア
クティブフイルタ回路とよばれるもので、入力電圧波形
に応じてスイッチング素子３２をＯＮ／ＯＦＦ制御して
ON期間中にリアクトル３１に蓄えられた電磁エネルギー
をＯＦＦ期間にコンデンサ３４に放出してこれを充電す
るもので、リアクトル３１に発生するフライバック電圧
によってコンデンサを入力電圧の値にかかわらずほぼ一
定に充電する回路である。
クティブフイルタ回路とよばれるもので、入力電圧波形
に応じてスイッチング素子３２をＯＮ／ＯＦＦ制御して
ON期間中にリアクトル３１に蓄えられた電磁エネルギー
をＯＦＦ期間にコンデンサ３４に放出してこれを充電す
るもので、リアクトル３１に発生するフライバック電圧
によってコンデンサを入力電圧の値にかかわらずほぼ一
定に充電する回路である。
【０００９】図１において、交流電源１の出力は一次整
流回路２によって整流されて脈動する直流となる。この
直流出力は電圧検出器３７にて検出されて入力電圧基準
信号Ｖｉとなり掛算器４０に供給される。一方、力率改
善回路１３の出力電圧は電圧検出器３８にて検出されて
フィードバック信号Ｖｆとなって比較器４２にて出力電
圧設定器４４の設定値Ｖref と比較されて差信号Δ＝Ｖ
ref −Ｖｆとなって掛算器４０にて電圧検出器３７の出
力信号Ｖｉと掛算されて電流基準信号Ｉref となる。こ
の信号Ｉref と入力電流検出器の検出信号Ｉｄとは比較
器４１にて比較されて差信号ΔＩ＝Ｉref −Ｉｄとな
る。この差信号は比較器４１にて発信器４３の出力信号
と比較されて差信号ΔＩがこの発信器４３の出力信号よ
り大である期間中スイッチング素子３２を導通させる信
号をスイッチング素子駆動回路３６に出力する。スイッ
チング素子駆動回路３６はこの駆動信号を適宜増幅して
スイッチング素子３２に供給してこれを導通させる。ス
イッチング素子３２が導通すると一次整流回路２の出力
はスイッチング素子３２とリアクトル３１との直列回路
を流れてリアクトル３１にはこのときに流れる電流によ
つて電磁エネルギーが蓄えられる。この電流が掛算器４
０の出力信号Ｉref を超えるとスイッチング素子３２は
遮断し、スイッチング素子３２の遮断によってリアクト
ル３１にはそのときに流れていた電流を維持すべく高い
フライバック電圧を発生し、これによってリアクトル３
１に蓄えられていた電磁エネルギーはコンデンサ３４に
移転してこれを充電する。この結果、スイッチング素子
が導通している間に一次整流回路に流れる電流はその出
力電圧の波高値に対応した値となり、かつそのときの電
圧の瞬時値が低くてもコンデンサにはその電圧に対応し
ただけの電荷が蓄えられることになる。したがって、発
信器４３の発信周波数を交流電源の周波数に比べて充分
に高い値、たとえば交流電源が６０Ｈz のときに数ＫＨ
z 以上に設定しておくと交流電源からの電流はほとんど
電圧位相の全域に亘ることになり、力率は１００％に近
い値となる。
流回路２によって整流されて脈動する直流となる。この
直流出力は電圧検出器３７にて検出されて入力電圧基準
信号Ｖｉとなり掛算器４０に供給される。一方、力率改
善回路１３の出力電圧は電圧検出器３８にて検出されて
フィードバック信号Ｖｆとなって比較器４２にて出力電
圧設定器４４の設定値Ｖref と比較されて差信号Δ＝Ｖ
ref −Ｖｆとなって掛算器４０にて電圧検出器３７の出
力信号Ｖｉと掛算されて電流基準信号Ｉref となる。こ
の信号Ｉref と入力電流検出器の検出信号Ｉｄとは比較
器４１にて比較されて差信号ΔＩ＝Ｉref −Ｉｄとな
る。この差信号は比較器４１にて発信器４３の出力信号
と比較されて差信号ΔＩがこの発信器４３の出力信号よ
り大である期間中スイッチング素子３２を導通させる信
号をスイッチング素子駆動回路３６に出力する。スイッ
チング素子駆動回路３６はこの駆動信号を適宜増幅して
スイッチング素子３２に供給してこれを導通させる。ス
イッチング素子３２が導通すると一次整流回路２の出力
はスイッチング素子３２とリアクトル３１との直列回路
を流れてリアクトル３１にはこのときに流れる電流によ
つて電磁エネルギーが蓄えられる。この電流が掛算器４
０の出力信号Ｉref を超えるとスイッチング素子３２は
遮断し、スイッチング素子３２の遮断によってリアクト
ル３１にはそのときに流れていた電流を維持すべく高い
フライバック電圧を発生し、これによってリアクトル３
１に蓄えられていた電磁エネルギーはコンデンサ３４に
移転してこれを充電する。この結果、スイッチング素子
が導通している間に一次整流回路に流れる電流はその出
力電圧の波高値に対応した値となり、かつそのときの電
圧の瞬時値が低くてもコンデンサにはその電圧に対応し
ただけの電荷が蓄えられることになる。したがって、発
信器４３の発信周波数を交流電源の周波数に比べて充分
に高い値、たとえば交流電源が６０Ｈz のときに数ＫＨ
z 以上に設定しておくと交流電源からの電流はほとんど
電圧位相の全域に亘ることになり、力率は１００％に近
い値となる。
【００１０】ところで、上記の力率改善回路は商用周波
を対象とするものであるので、その動作を安定にするた
めに回路の応答速度を電源周波数の１０分の１ないし１
００分の１に設定することが要求され、実際の回路にお
いても応答周波数として１Ｈz 程度に設定されている。
を対象とするものであるので、その動作を安定にするた
めに回路の応答速度を電源周波数の１０分の１ないし１
００分の１に設定することが要求され、実際の回路にお
いても応答周波数として１Ｈz 程度に設定されている。
【００１１】これに対してアーク加工では、その加工開
始時には無負荷状態からいきなり大電力負荷が接続され
る状態となる。このような急激な負荷変動が発生すると
きに上述のような応答速度の遅い力率改善回路１３が電
源側に挿入されていると、この力率改善回路１３の応答
遅れのためにインバータ回路４に対する入力電圧が大き
く低下し、極端な場合には出力端子７ａ、７ｂ間におけ
る出力電圧がアークを維持するために必要な電圧以下に
まで低下することが発生してアーク切れ、アークスター
トの失敗を招くことになる。
始時には無負荷状態からいきなり大電力負荷が接続され
る状態となる。このような急激な負荷変動が発生すると
きに上述のような応答速度の遅い力率改善回路１３が電
源側に挿入されていると、この力率改善回路１３の応答
遅れのためにインバータ回路４に対する入力電圧が大き
く低下し、極端な場合には出力端子７ａ、７ｂ間におけ
る出力電圧がアークを維持するために必要な電圧以下に
まで低下することが発生してアーク切れ、アークスター
トの失敗を招くことになる。
【００１２】このようなアーク切れを防止するために
は、もっとも簡単な方法としては平滑コンデンサ３４の
容量をアーク起動時の力率改善回路の応答遅れ時間にお
ける電流不足を補うだけの大きな容量のものにすること
が考えられるが、そのような大きな容量のコンデンサを
用いることは装置を大型化し、製造コストの上昇を招く
ことになる。
は、もっとも簡単な方法としては平滑コンデンサ３４の
容量をアーク起動時の力率改善回路の応答遅れ時間にお
ける電流不足を補うだけの大きな容量のものにすること
が考えられるが、そのような大きな容量のコンデンサを
用いることは装置を大型化し、製造コストの上昇を招く
ことになる。
【００１３】本発明においては、上記の問題を出力電流
の急増時においてインバータ回路の出力電流を所定の勾
配で漸増させるアップスロープ回路をインバータ回路の
制御部に設けることによって、平滑コンデンサの容量を
増加させることなく解決したものである。
の急増時においてインバータ回路の出力電流を所定の勾
配で漸増させるアップスロープ回路をインバータ回路の
制御部に設けることによって、平滑コンデンサの容量を
増加させることなく解決したものである。
【００１４】次に図１のアップスロープ回路１４の動作
を説明する。図示を省略した起動指令信号がインバータ
回路４に供給されるかまたはインバータ回路４は動作中
であっても電極８と被加工物９との間にアークも短絡電
流も発生していない間は、出力検出器１２からの検出信
号は零であるので比較器５３は直流電圧源５２の入力信
号の方が大であるのでハイレベル信号を出力しており、
アナログスイッチ５５は閉じている。このため演算増幅
器５４は直流電圧源５１の出力信号をコンデンサ６１に
よって積分し、その出力はツエナーダイオード５６の電
圧まで上昇する。このツエナーダイオード５６の電圧を
可変抵抗器６２で分圧した電圧が比較器１５に出力電流
基準信号として供給される。比較器１５は可変抵抗器６
２のの出力電圧と出力検出器１２の検出信号との差の信
号をインバータ制御回路１０に供給し、インバータ制御
回路１０はこの差信号に応じた駆動信号をインバータ回
路４に供給して出力電流を可変抵抗器６２の出力信号に
対応した値に保つように動作する。アーク加工が開始さ
れて電極８と被加工物９との間に電流が流れ始めるとそ
の電流は出力検出器１２によって検出されて比較器５３
と比較器１５とに出力される。この検出信号が直流電圧
源５２の設定値よりも小さい間はアナログスイッチ５５
は閉じたままであり、可変抵抗器６２はツエナーダイオ
ード５６で定まる低い電圧を分圧して比較器１５に供給
しており、したがって出力電流は零からこの低い一定の
電圧で定まる値まで急速に増加する。この電流値におけ
る検出信号の大きさを直流電圧源５２の設定値よりもわ
ずかに大きな値になるようにツエナーダイオード５６の
電圧を選定しておくと、電流の流れ初めから極く短時間
の後に出力検出器１２の出力が直流電圧源５２の設定値
を超えることになる。出力検出器１２の出力が直流電圧
源５２の設定値を超えると比較器５３はローレベル信号
を出力してアナログスイッチ５５を遮断する。アナログ
スイッチ５５が遮断すると直流電圧源５１の出力は演算
増幅器５４にて時定数ＣＲ（ただし、Ｃはコンデンサ６
１の静電容量、Ｒは抵抗器６０の抵抗値）にて積分さ
れ、可変抵抗器６２の端子電圧は前述の低い電圧から次
第に上昇してゆく。この可変抵抗器６２の端子電圧は分
圧されて比較器１５に出力電流基準信号として供給され
る。この基準信号は比較器１５にて出力検出器１２の検
出信号と比較されて差信号に対応してインバータ制御回
路１０がその駆動信号を決定してインバータ回路４を駆
動するので、出力電流は次第に上昇してゆくことにな
る。ここで演算増幅器５４の出力電圧はその電源電圧ま
で上昇しようとするのでツエナーダイオード５７の電圧
を装置の最大出力電流になる値に選定しておけば可変抵
抗器６２の調整により出力電流を自由に設定する事が出
来る。
を説明する。図示を省略した起動指令信号がインバータ
回路４に供給されるかまたはインバータ回路４は動作中
であっても電極８と被加工物９との間にアークも短絡電
流も発生していない間は、出力検出器１２からの検出信
号は零であるので比較器５３は直流電圧源５２の入力信
号の方が大であるのでハイレベル信号を出力しており、
アナログスイッチ５５は閉じている。このため演算増幅
器５４は直流電圧源５１の出力信号をコンデンサ６１に
よって積分し、その出力はツエナーダイオード５６の電
圧まで上昇する。このツエナーダイオード５６の電圧を
可変抵抗器６２で分圧した電圧が比較器１５に出力電流
基準信号として供給される。比較器１５は可変抵抗器６
２のの出力電圧と出力検出器１２の検出信号との差の信
号をインバータ制御回路１０に供給し、インバータ制御
回路１０はこの差信号に応じた駆動信号をインバータ回
路４に供給して出力電流を可変抵抗器６２の出力信号に
対応した値に保つように動作する。アーク加工が開始さ
れて電極８と被加工物９との間に電流が流れ始めるとそ
の電流は出力検出器１２によって検出されて比較器５３
と比較器１５とに出力される。この検出信号が直流電圧
源５２の設定値よりも小さい間はアナログスイッチ５５
は閉じたままであり、可変抵抗器６２はツエナーダイオ
ード５６で定まる低い電圧を分圧して比較器１５に供給
しており、したがって出力電流は零からこの低い一定の
電圧で定まる値まで急速に増加する。この電流値におけ
る検出信号の大きさを直流電圧源５２の設定値よりもわ
ずかに大きな値になるようにツエナーダイオード５６の
電圧を選定しておくと、電流の流れ初めから極く短時間
の後に出力検出器１２の出力が直流電圧源５２の設定値
を超えることになる。出力検出器１２の出力が直流電圧
源５２の設定値を超えると比較器５３はローレベル信号
を出力してアナログスイッチ５５を遮断する。アナログ
スイッチ５５が遮断すると直流電圧源５１の出力は演算
増幅器５４にて時定数ＣＲ（ただし、Ｃはコンデンサ６
１の静電容量、Ｒは抵抗器６０の抵抗値）にて積分さ
れ、可変抵抗器６２の端子電圧は前述の低い電圧から次
第に上昇してゆく。この可変抵抗器６２の端子電圧は分
圧されて比較器１５に出力電流基準信号として供給され
る。この基準信号は比較器１５にて出力検出器１２の検
出信号と比較されて差信号に対応してインバータ制御回
路１０がその駆動信号を決定してインバータ回路４を駆
動するので、出力電流は次第に上昇してゆくことにな
る。ここで演算増幅器５４の出力電圧はその電源電圧ま
で上昇しようとするのでツエナーダイオード５７の電圧
を装置の最大出力電流になる値に選定しておけば可変抵
抗器６２の調整により出力電流を自由に設定する事が出
来る。
【００１５】従って、ツエナーダイオード５６の電圧に
よって初期電流の値が定まり、抵抗器６０とコンデンサ
６１とによつて出力電流の上昇速度が定まる。それ故、
ツエナーダイオード５６としてアーク切れの発生しない
電圧変動となる初期出力電流に対応する電圧のものを選
定し、また力率改善回路１３の応答速度よりも若干遅い
上昇速度になるように抵抗器６０とコンデンサ６１の値
を選定しておけば、アークスタート時には出力電流が力
率改善回路１３の応答速度よりもゆっくりした速度で漸
増することになるので大きな出力電圧の降下は発生しな
いことになる。
よって初期電流の値が定まり、抵抗器６０とコンデンサ
６１とによつて出力電流の上昇速度が定まる。それ故、
ツエナーダイオード５６としてアーク切れの発生しない
電圧変動となる初期出力電流に対応する電圧のものを選
定し、また力率改善回路１３の応答速度よりも若干遅い
上昇速度になるように抵抗器６０とコンデンサ６１の値
を選定しておけば、アークスタート時には出力電流が力
率改善回路１３の応答速度よりもゆっくりした速度で漸
増することになるので大きな出力電圧の降下は発生しな
いことになる。
【００１６】もちろん、この出力電流の増加速度が力率
改善回路１３の応答速度よりも多少速くてもそのために
発生する出力電圧の降下量がアーク切れに至らない程度
のものであるときは充分に実用になるので、このスター
ト時の出力電流の初期値および増加速度は適用する加工
方法に対応して適値に選定すればよい。
改善回路１３の応答速度よりも多少速くてもそのために
発生する出力電圧の降下量がアーク切れに至らない程度
のものであるときは充分に実用になるので、このスター
ト時の出力電流の初期値および増加速度は適用する加工
方法に対応して適値に選定すればよい。
【００１７】図２は本発明の第２の発明の例を示す接続
図であり、二次整流回路６の出力端子間にスイッチング
素子７１ないしスイッチング素子７４および各スイッチ
ング素子に逆並列に接続されたダイオード７５ないし７
８からなるブリッジ回路１６の直流側端子が接続され、
ブリッジ回路１６の交流側端子が出力端子７ａ、７ｂに
接続されている。また、このブリッジ回路１６の対応す
る辺のスイッチング素子７１とスイッチング素子７４は
その制御端子を共通にして極性切替制御回路１７の一方
の出力端子に接続されており、スイッチング素子７２と
スイッチング素子７３はその制御端子を共通にして極性
切替制御回路１７の他方の出力端子に接続されている。
また、極性切替制御回路１７は正極性期間設定回路１８
および逆極性期間設定回路１９によって設定される継続
期間にしたがってスイッチング素子７１およびスイッチ
ング素子７４またはスイッチング素子７２およびスイッ
チング素子７３をそれぞれ同時に導通するように制御す
る。同図のその他の要素は図１に示した例と同機能のも
のに同符号を付して説明を省略する。また力率改善回路
１３およびアップスロープ回路１４はその内容を省略し
てある。
図であり、二次整流回路６の出力端子間にスイッチング
素子７１ないしスイッチング素子７４および各スイッチ
ング素子に逆並列に接続されたダイオード７５ないし７
８からなるブリッジ回路１６の直流側端子が接続され、
ブリッジ回路１６の交流側端子が出力端子７ａ、７ｂに
接続されている。また、このブリッジ回路１６の対応す
る辺のスイッチング素子７１とスイッチング素子７４は
その制御端子を共通にして極性切替制御回路１７の一方
の出力端子に接続されており、スイッチング素子７２と
スイッチング素子７３はその制御端子を共通にして極性
切替制御回路１７の他方の出力端子に接続されている。
また、極性切替制御回路１７は正極性期間設定回路１８
および逆極性期間設定回路１９によって設定される継続
期間にしたがってスイッチング素子７１およびスイッチ
ング素子７４またはスイッチング素子７２およびスイッ
チング素子７３をそれぞれ同時に導通するように制御す
る。同図のその他の要素は図１に示した例と同機能のも
のに同符号を付して説明を省略する。また力率改善回路
１３およびアップスロープ回路１４はその内容を省略し
てある。
【００１８】図２の装置において、二次整流回路６の出
力はブリッジ回路１６にてスイッチングされて出力端子
７ａ、７ｂに出力される。スイッチング素子７１とスイ
ッチング素子７４とが共に導通しているときは被加工物
９が正となる極性の出力となり、スイッチング素子７２
とスイッチング素子７３とが共に導通しているときは電
極８が正となる極性の出力が得られる。したがって、ス
イッチング素子７１とスイッチング素子７４またはスイ
ッチング素子７２とスイッチング素子７３のいずれかの
組のみを連続して導通させるときは正または逆の極性の
直流出力が得られ、これらの各組のスイッチング素子を
交互に導通制御するときは所定の正逆比率の交流出力が
得られる。
力はブリッジ回路１６にてスイッチングされて出力端子
７ａ、７ｂに出力される。スイッチング素子７１とスイ
ッチング素子７４とが共に導通しているときは被加工物
９が正となる極性の出力となり、スイッチング素子７２
とスイッチング素子７３とが共に導通しているときは電
極８が正となる極性の出力が得られる。したがって、ス
イッチング素子７１とスイッチング素子７４またはスイ
ッチング素子７２とスイッチング素子７３のいずれかの
組のみを連続して導通させるときは正または逆の極性の
直流出力が得られ、これらの各組のスイッチング素子を
交互に導通制御するときは所定の正逆比率の交流出力が
得られる。
【００１９】なお、上記の力率改善回路１３およびアッ
プスロープ回路１４は図示のものに限らず、適当な半導
体集積回路や所定のソフトとともにマイクロコンピュー
タによって実現するものであってもよいのはもちろんで
ある。
プスロープ回路１４は図示のものに限らず、適当な半導
体集積回路や所定のソフトとともにマイクロコンピュー
タによって実現するものであってもよいのはもちろんで
ある。
【００２０】
【発明の効果】本発明は上記の通りであるので、安定し
たアーク起動が得られ、かつ、交流電源からの入力電流
が鋭い尖頭波状にならないので交流電源に負担をかける
ことが少ない。また、平滑のために大容量のコンデンサ
を備える必要がないので装置を小型で安価にできる。
たアーク起動が得られ、かつ、交流電源からの入力電流
が鋭い尖頭波状にならないので交流電源に負担をかける
ことが少ない。また、平滑のために大容量のコンデンサ
を備える必要がないので装置を小型で安価にできる。
【図１】本発明のアーク加工用電源装置の例を示す接続
図である。
図である。
【図２】本発明のアーク加工用電源装置の別の例を示す
接続図である。
接続図である。
【図３】従来の装置の例を示す接続図である。
１ 交流電源 ２ 一次整流回路 ３ 平滑回路 ４ インバータ回路 ５ 変圧器 ６ 二次整流回路 ７ａ、７ｂ 出力端子 ８ 電極 ９ 被加工物 １０ インバータ制御回路 １１ 出力設定器 １２ 出力検出器 １３ 力率改善回路 １４ アップスロープ回路 １５ 比較器 １６ ブリッジ回路 １７ 極性切替制御回路 １８ 正極性期間設定回路 １９ 逆極性期間設定回路 ３１ リアクトル ３２ スイッチング素子 ３３ ダイオード ３４ 電解コンデンサ ３５ 入力電流検出器 ３６ スイッチング素子駆動回路 ３７、３８ 電圧検出器 ３９、４１、４２ 比較器 ４０ 掛算器 ４３ 発信器 ４４ 出力電圧設定器 ５１、５２ 直流電圧源 ５３ 比較器 ５４ 演算増幅器 ５５ アナログスイッチ ５６、５７ ツエナーダイオード ５８ないし６０ 抵抗器 ６１ コンデンサ ６２ 可変抵抗器 ７１ないし７４ スイッチング素子 ７５ないし７８ ダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 靖 大阪市淀川区田川２丁目１番11号 株式会 社ダイヘン内 Ｆターム(参考） 4E082 BA01 CA02 DA01 EA03 EA14 EB03 EE10 FA20 5H790 BA08 CC02 DD06 EA01 EA02 EA03 EA07 EA15 EA26 EB02 EB04
Claims (2)
- 【請求項１】商用交流電源を一次整流回路にて直流とし
た後にインバータ回路によって高周波交流に変換し２次
整流回路によって再度整流して直流とするアーク加工用
電源装置において、前記一次整流回路と前記インバータ
回路との間にアクティブフィルタ回路からなる力率改善
回路を設けるとともに前記インバータ回路に起動時に出
力を漸増させるアップスロープ特性をもたせたアーク加
工用電源装置。 - 【請求項２】前記二次整流回路の出力側にブリッジ接続
したスイッチング素子の直流端子を接続し、前記ブリッ
ジ接続したスイッチング素子の交流端子を出力端子に接
続して正極性直流出力、逆極性直流出力または交流出力
を前記ブリッジ接続したスイッチング素子の導通を制御
することにより実現する請求項１に記載のアーク加工用
電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18990398A JP3981208B2 (ja) | 1998-06-19 | 1998-06-19 | アーク加工用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18990398A JP3981208B2 (ja) | 1998-06-19 | 1998-06-19 | アーク加工用電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000005874A true JP2000005874A (ja) | 2000-01-11 |
| JP3981208B2 JP3981208B2 (ja) | 2007-09-26 |
Family
ID=16249138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18990398A Expired - Fee Related JP3981208B2 (ja) | 1998-06-19 | 1998-06-19 | アーク加工用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3981208B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100343006C (zh) * | 2004-01-15 | 2007-10-17 | 沈阳工业大学 | 多功能一体式焊接切割设备 |
| KR100908380B1 (ko) | 2008-11-05 | 2009-07-20 | 윤채석 | 아크 용접기의 개시부 |
| CN114755546A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-07-15 | 锦浪科技股份有限公司 | 一种光伏***直流故障电弧的检测方法、装置及光伏*** |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101898270B (zh) * | 2010-08-12 | 2011-12-14 | 深圳华意隆电气股份有限公司 | 一种逆变式中频交流电弧焊机 |
-
1998
- 1998-06-19 JP JP18990398A patent/JP3981208B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| KR100908380B1 (ko) | 2008-11-05 | 2009-07-20 | 윤채석 | 아크 용접기의 개시부 |
| CN114755546A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-07-15 | 锦浪科技股份有限公司 | 一种光伏***直流故障电弧的检测方法、装置及光伏*** |
| CN114755546B (zh) * | 2022-06-14 | 2022-08-26 | 锦浪科技股份有限公司 | 一种光伏***直流故障电弧的检测方法、装置及光伏*** |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3981208B2 (ja) | 2007-09-26 |
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