JPH06190562A - プラズマアーク用電源 - Google Patents
プラズマアーク用電源Info
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- JPH06190562A JPH06190562A JP35892592A JP35892592A JPH06190562A JP H06190562 A JPH06190562 A JP H06190562A JP 35892592 A JP35892592 A JP 35892592A JP 35892592 A JP35892592 A JP 35892592A JP H06190562 A JPH06190562 A JP H06190562A
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- power supply
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 １台の直流電源装置の単独運転から各直流電
源装置の並列運転に移行するときのフィードバック制御
の乱れを防止してアークスタートの給電を安定化する。 【構成】 並列運転指令信号が供給される並列運転指令
端子２６と、この端子２６の信号の積分信号と該信号を
反転した反転信号とを形成する積分器２８と、負荷給電
量の基準信号と反転信号とを乗算する第１の乗算器３０
と、基準信号を１／Ｎに減衰する減衰器２９と、積分信
号と減衰器２９の出力信号とを乗算する第２の乗算器３
１と、第１の乗算器３０の出力信号と第２の乗算器３１
の出力信号とを加算する加算器３２とを備え、加算器３
２の出力信号により所定の直流電源装置の出力設定信号
を形成し、第２の乗算器３１の出力信号により残りの直
流電源装置の出力設定信号を形成する。
源装置の並列運転に移行するときのフィードバック制御
の乱れを防止してアークスタートの給電を安定化する。 【構成】 並列運転指令信号が供給される並列運転指令
端子２６と、この端子２６の信号の積分信号と該信号を
反転した反転信号とを形成する積分器２８と、負荷給電
量の基準信号と反転信号とを乗算する第１の乗算器３０
と、基準信号を１／Ｎに減衰する減衰器２９と、積分信
号と減衰器２９の出力信号とを乗算する第２の乗算器３
１と、第１の乗算器３０の出力信号と第２の乗算器３１
の出力信号とを加算する加算器３２とを備え、加算器３
２の出力信号により所定の直流電源装置の出力設定信号
を形成し、第２の乗算器３１の出力信号により残りの直
流電源装置の出力設定信号を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｎ台の直流電源装置を
並列運転して定電流制御された直流電源を出力するプラ
ズマアーク用電源に関する。
並列運転して定電流制御された直流電源を出力するプラ
ズマアーク用電源に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、プラズマ溶断又はプラズマ溶接に
用いられるプラズマアーク用電源は、小型化，軽量化等
を図るため、いわゆるインバータ電源構成の直流電源装
置により形成される。この直流電源装置は、商用電源等
の入力の交流電源を整流，平滑して直流に変換し、この
直流をＩＧＢＴ，ＭＯＳＦＥＴ，バイポーラトランジス
タ等の半導体スイッチング素子構成の高周波インバータ
回路により高周波交流に変換し、この高周波交流を変圧
器を介して整流，平滑して直流の出力を形成し、この出
力を負荷のトーチ，母材に供給する。
用いられるプラズマアーク用電源は、小型化，軽量化等
を図るため、いわゆるインバータ電源構成の直流電源装
置により形成される。この直流電源装置は、商用電源等
の入力の交流電源を整流，平滑して直流に変換し、この
直流をＩＧＢＴ，ＭＯＳＦＥＴ，バイポーラトランジス
タ等の半導体スイッチング素子構成の高周波インバータ
回路により高周波交流に変換し、この高周波交流を変圧
器を介して整流，平滑して直流の出力を形成し、この出
力を負荷のトーチ，母材に供給する。
【０００３】また、出力電流の検出信号と設定信号との
誤差信号により前記スイッチング回路の動作周波数をフ
ィードバック制御し、負荷給電を定電流制御する。とこ
ろで、前記スイッチング回路の半導体スイッチング素子
にあまり容量の大きなものがないため、大出力が要求さ
れるときは複数台（Ｎ台）の直流電源装置を並列運転す
る構成のプラズマアーク用電源が用いられる。
誤差信号により前記スイッチング回路の動作周波数をフ
ィードバック制御し、負荷給電を定電流制御する。とこ
ろで、前記スイッチング回路の半導体スイッチング素子
にあまり容量の大きなものがないため、大出力が要求さ
れるときは複数台（Ｎ台）の直流電源装置を並列運転す
る構成のプラズマアーク用電源が用いられる。
【０００４】この場合、各直流電源装置が常時並列運転
されて出力を均等に分担すれば、アークスタート時につ
ぎの不都合が生じる。すなわち、アークスタート時は、
まず、トーチのノズル電極と主電極との間に小電流のパ
イロットアークが発生し、つぎに、トーチが母材に近づ
くことにより、主電極と母材との間の大電流のプラズマ
アーク（主アーク）に移行する。
されて出力を均等に分担すれば、アークスタート時につ
ぎの不都合が生じる。すなわち、アークスタート時は、
まず、トーチのノズル電極と主電極との間に小電流のパ
イロットアークが発生し、つぎに、トーチが母材に近づ
くことにより、主電極と母材との間の大電流のプラズマ
アーク（主アーク）に移行する。
【０００５】このとき、パイロットアークでの各直流電
源装置の出力がパイロットアークの発生に必要な電流の
１／Ｎの極めて微小な電流出力に制御されると、パイロ
ットアーク発生前の無負荷電圧が低下してアークスター
トが困難になる。そこで、複数台の直流電源装置を並列
運転する構成の場合は、アークスタート時、まず、所定
の直流電源装置のみを単独運転してこの装置から負荷に
パイロットアークの発生に必要な出力を供給する。
源装置の出力がパイロットアークの発生に必要な電流の
１／Ｎの極めて微小な電流出力に制御されると、パイロ
ットアーク発生前の無負荷電圧が低下してアークスター
トが困難になる。そこで、複数台の直流電源装置を並列
運転する構成の場合は、アークスタート時、まず、所定
の直流電源装置のみを単独運転してこの装置から負荷に
パイロットアークの発生に必要な出力を供給する。
【０００６】この場合は、所定の直流電源装置の出力電
流がＮ台の並列運転の場合のＮ倍になり、その出力電圧
に基づく無負荷電圧でパイロットアークが確実に発生す
る。そして、パイロットアークからプラズマアークに移
行すると、単独運転から各直流電源装置の並列運転に切
換える。
流がＮ台の並列運転の場合のＮ倍になり、その出力電圧
に基づく無負荷電圧でパイロットアークが確実に発生す
る。そして、パイロットアークからプラズマアークに移
行すると、単独運転から各直流電源装置の並列運転に切
換える。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の複数台の直
流電源装置を並列運転する構成のプラズマアーク用電源
の場合、所定の直流電源装置の単独運転から各直流電源
装置の並列運転に切換わるときに、各直流電源装置のフ
ィードバック制御の目標値がステップ変化するため、単
独運転されていた直流電源装置は負荷が急変動してフィ
ードバック制御に外乱が生じた状態になり、その出力が
大きく乱れて再び安定するまでに時間を要し、しかも、
残りの直流電源装置も運転開始からフィードバック制御
が安定するまでに時間がかかる。
流電源装置を並列運転する構成のプラズマアーク用電源
の場合、所定の直流電源装置の単独運転から各直流電源
装置の並列運転に切換わるときに、各直流電源装置のフ
ィードバック制御の目標値がステップ変化するため、単
独運転されていた直流電源装置は負荷が急変動してフィ
ードバック制御に外乱が生じた状態になり、その出力が
大きく乱れて再び安定するまでに時間を要し、しかも、
残りの直流電源装置も運転開始からフィードバック制御
が安定するまでに時間がかかる。
【０００８】そのため、アークスタート時の負荷給電を
安定化してパイロットアークからプラズマアークに安定
に移行できない問題点がある。本発明は、単独運転から
並列運転への移行による出力変動を防止し、アークスタ
ート時の給電を安定化することを目的とする。
安定化してパイロットアークからプラズマアークに安定
に移行できない問題点がある。本発明は、単独運転から
並列運転への移行による出力変動を防止し、アークスタ
ート時の給電を安定化することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明のプラズマアーク用電源においては、並列
運転指令信号が供給される並列運転指令端子と、この端
子の信号の積分信号と該信号を反転した反転信号とを形
成する積分器と、負荷給電量の基準信号と前記反転信号
とを乗算する第１の乗算器と、前記基準信号を１／Ｎに
減衰する減衰器と、前記積分信号と減衰器の出力信号と
を乗算する第２の乗算器と、第１の乗算器の出力信号と
第２の乗算器の出力信号とを加算する加算器とを備え、
この加算器の出力信号により所定の直流電源装置の出力
設定信号を形成し、第２の乗算器の出力信号により残り
の直流電源装置の出力設定信号を形成する。
めに、本発明のプラズマアーク用電源においては、並列
運転指令信号が供給される並列運転指令端子と、この端
子の信号の積分信号と該信号を反転した反転信号とを形
成する積分器と、負荷給電量の基準信号と前記反転信号
とを乗算する第１の乗算器と、前記基準信号を１／Ｎに
減衰する減衰器と、前記積分信号と減衰器の出力信号と
を乗算する第２の乗算器と、第１の乗算器の出力信号と
第２の乗算器の出力信号とを加算する加算器とを備え、
この加算器の出力信号により所定の直流電源装置の出力
設定信号を形成し、第２の乗算器の出力信号により残り
の直流電源装置の出力設定信号を形成する。
【００１０】
【作用】前記のように構成された本発明のプラズマアー
ク用電源の場合、所定の直流電源装置の単独運転から並
列運転に移行するときに、積分器は徐々に上昇する積分
信号とこの信号を反転した反転信号を形成し、第１の乗
算器は負荷給電量の基準信号のレベルから反転信号の特
性で減少変化する信号を形成する。
ク用電源の場合、所定の直流電源装置の単独運転から並
列運転に移行するときに、積分器は徐々に上昇する積分
信号とこの信号を反転した反転信号を形成し、第１の乗
算器は負荷給電量の基準信号のレベルから反転信号の特
性で減少変化する信号を形成する。
【００１１】また、第２の乗算器は積分信号の特性で負
荷給電量の基準信号の１／Ｎのレベルに上昇する信号を
残りのＮ−１台の直流電源装置の出力設定信号として形
成する。さらに、加算器は第１の乗算器の出力信号と、
第２の乗算器の出力信号とを加算し、基準信号のレベル
から反転信号の特性でその１／Ｎのレベルに低下する信
号を所定の直流電源装置の出力設定信号として形成す
る。
荷給電量の基準信号の１／Ｎのレベルに上昇する信号を
残りのＮ−１台の直流電源装置の出力設定信号として形
成する。さらに、加算器は第１の乗算器の出力信号と、
第２の乗算器の出力信号とを加算し、基準信号のレベル
から反転信号の特性でその１／Ｎのレベルに低下する信
号を所定の直流電源装置の出力設定信号として形成す
る。
【００１２】そして、加算器の出力設定信号の変化に基
づき、所定の直流電源装置はフィードバック制御の急激
な変化を防止して出力電流が負荷給電量の基準信号に相
当する大きさからその１／Ｎに相当する大きさに滑らか
に減少し、残りのＮ−１台の直流電源装置は出力電流が
滑らかに負荷給電の基準信号の１／Ｎに相当する大きさ
に増加する。そのため、所定の直流電源装置の単独運転
から各直流電源装置の並列運転に移行するときに、各直
流電源装置の出力電流がフィードバック制御の乱れ等な
く滑らかに変化してすみやかに並列運転に移行し、プラ
ズマ溶断，プラズマ溶接が良好に行える。
づき、所定の直流電源装置はフィードバック制御の急激
な変化を防止して出力電流が負荷給電量の基準信号に相
当する大きさからその１／Ｎに相当する大きさに滑らか
に減少し、残りのＮ−１台の直流電源装置は出力電流が
滑らかに負荷給電の基準信号の１／Ｎに相当する大きさ
に増加する。そのため、所定の直流電源装置の単独運転
から各直流電源装置の並列運転に移行するときに、各直
流電源装置の出力電流がフィードバック制御の乱れ等な
く滑らかに変化してすみやかに並列運転に移行し、プラ
ズマ溶断，プラズマ溶接が良好に行える。
【００１３】
【実施例】１実施例について、図１ないし図４を参照し
て説明する。図２は直流電源装置を２台設けたＮ＝２の
場合の全体構成を示し、入力電源端子１ａ，１ｂ，１ｃ
の３相の交流電源はダイオード整流器構成の入力整流器
２，コンデンサ３により整流，平滑されて直流に変換さ
れ、この直流が２台の直流電源装置４，５の高周波イン
バータ６，７に供給される。
て説明する。図２は直流電源装置を２台設けたＮ＝２の
場合の全体構成を示し、入力電源端子１ａ，１ｂ，１ｃ
の３相の交流電源はダイオード整流器構成の入力整流器
２，コンデンサ３により整流，平滑されて直流に変換さ
れ、この直流が２台の直流電源装置４，５の高周波イン
バータ６，７に供給される。
【００１４】両高周波インバータ６，７はＩＧＢＴ，Ｍ
ＯＳＦＥＴ，バイポーラトランジスタ等の複数の半導体
スイッチング素子Ｑのブリッジ回路により形成され、そ
れぞれの駆動回路８，９によりスイッチング周波数が制
御され、入力された直流を高周波交流に変換して変圧器
１０，１１の１次側に供給する。
ＯＳＦＥＴ，バイポーラトランジスタ等の複数の半導体
スイッチング素子Ｑのブリッジ回路により形成され、そ
れぞれの駆動回路８，９によりスイッチング周波数が制
御され、入力された直流を高周波交流に変換して変圧器
１０，１１の１次側に供給する。
【００１５】そして、変圧器１０，１１の２次側出力は
ダイオード整流器構成の出力整流器１２，１３及び平滑
リアクトル１４，１５により整流，平滑されて直流に変
換され、この直流は正，負の出力端子１４ｐ，１４ｎか
ら負荷１６に給電される。この負荷１６は出力端子１４
ｐに接続された母材１７及びトーチ１８からなり、この
トーチ１８は主電極１９が出力端子１４ｎに接続され、
ノズル電極２０がパイロット用の出力端子１４ｐ’に接
続される。
ダイオード整流器構成の出力整流器１２，１３及び平滑
リアクトル１４，１５により整流，平滑されて直流に変
換され、この直流は正，負の出力端子１４ｐ，１４ｎか
ら負荷１６に給電される。この負荷１６は出力端子１４
ｐに接続された母材１７及びトーチ１８からなり、この
トーチ１８は主電極１９が出力端子１４ｎに接続され、
ノズル電極２０がパイロット用の出力端子１４ｐ’に接
続される。
【００１６】さらに、直流電源装置４，５の出力電流は
出力整流器１２，１３と出力端子１４ｐとの間に設けら
れた電流検出器２１，２２により検出され、両検出器２
１，２２は検出信号Ｓａ，Ｓｂを誤差増幅器２３，２４
に供給する。また、出力設定の基準電源２５，並列運転
指令端子２６が接続された運転信号発生回路２７は、両
誤差増幅器２３，２４に直流電源装置４，５それぞれの
出力設定信号Ｓα，Ｓβを供給する。
出力整流器１２，１３と出力端子１４ｐとの間に設けら
れた電流検出器２１，２２により検出され、両検出器２
１，２２は検出信号Ｓａ，Ｓｂを誤差増幅器２３，２４
に供給する。また、出力設定の基準電源２５，並列運転
指令端子２６が接続された運転信号発生回路２７は、両
誤差増幅器２３，２４に直流電源装置４，５それぞれの
出力設定信号Ｓα，Ｓβを供給する。
【００１７】そして、両誤差増幅器２３，２４は出力設
定信号Ｓα，Ｓβと検出信号Ｓａ，Ｓｂとの誤差信号を
出力制御信号として駆動回路８，９に供給し、両直流電
源装置４，５を出力設定信号α，βに基づく定電流出力
にフィードバック制御する。
定信号Ｓα，Ｓβと検出信号Ｓａ，Ｓｂとの誤差信号を
出力制御信号として駆動回路８，９に供給し、両直流電
源装置４，５を出力設定信号α，βに基づく定電流出力
にフィードバック制御する。
【００１８】ところで、アークスタート時に直流電源装
置４を単独運転してノズル電極２０，主電極１９間にパ
イロットアークを発生するため、直流電源装置４は出力
端子１４ｐ，１４ｐ’間に開閉器２８，限流抵抗２９，
高周波発生装置３０が直列に設けられ、開閉器２８はア
ークスタートの起動により閉成され、パイロットアーク
から母材１７，主電極１９間のプラズマアークに移行す
るときに開放される。
置４を単独運転してノズル電極２０，主電極１９間にパ
イロットアークを発生するため、直流電源装置４は出力
端子１４ｐ，１４ｐ’間に開閉器２８，限流抵抗２９，
高周波発生装置３０が直列に設けられ、開閉器２８はア
ークスタートの起動により閉成され、パイロットアーク
から母材１７，主電極１９間のプラズマアークに移行す
るときに開放される。
【００１９】また、運転信号発生回路２７は図１に示す
ように積分器２８，１／Ｎの減衰器２９，第１，第２の
乗算器３０，３１及び加算器３２により形成される。
ように積分器２８，１／Ｎの減衰器２９，第１，第２の
乗算器３０，３１及び加算器３２により形成される。
【００２０】つぎに、運転信号発生回路２７の動作につ
き、図３を参照して説明する。 まず、並列運転指令端
子２６には直流電源装置４，５の並列運転時に論理１に
なる並列運転指令信号Ｋが供給され、直流電源装置４の
単独運転時は並列運転指令信号Ｋは論理０である。
き、図３を参照して説明する。 まず、並列運転指令端
子２６には直流電源装置４，５の並列運転時に論理１に
なる並列運転指令信号Ｋが供給され、直流電源装置４の
単独運転時は並列運転指令信号Ｋは論理０である。
【００２１】そして、この並列運転指令信号Ｋが積分器
２８に供給され、この積分器２８は並列運転指令信号Ｋ
を積分して積分信号Ａ及びこの信号Ａを反転した反転信
号Ｂを形成し、積分信号Ａを第２の乗算器３１に供給し
て反転信号Ｂを第１の乗算器３０に供給する。
２８に供給され、この積分器２８は並列運転指令信号Ｋ
を積分して積分信号Ａ及びこの信号Ａを反転した反転信
号Ｂを形成し、積分信号Ａを第２の乗算器３１に供給し
て反転信号Ｂを第１の乗算器３０に供給する。
【００２２】また、基準電源２５のレベルｒの基準信号
Ｒは第１の乗算器３０に供給されるとともに減衰器２９
に供給され、この減衰器２９は並列運転時の直流電源装
置４，５の出力分担を均等にするため、基準信号Ｒを１
／２（＝１／Ｎ）に減衰した信号Ｃを形成し、この信号
Ｃを第２の乗算器３１に供給する。
Ｒは第１の乗算器３０に供給されるとともに減衰器２９
に供給され、この減衰器２９は並列運転時の直流電源装
置４，５の出力分担を均等にするため、基準信号Ｒを１
／２（＝１／Ｎ）に減衰した信号Ｃを形成し、この信号
Ｃを第２の乗算器３１に供給する。
【００２３】そして、第１の乗算器３０は反転信号Ｂと
基準信号Ｒとをアナログ乗算し、並列運転の開始ｔｓ，
終了ｔｅから積分器２８の立上り，立下りの積分時定数
に基づく開始，終了の過渡期間τｓ，τｅにｒから０，
０からｒそれぞれにレベルが傾斜変化する信号Ｄを形成
する。
基準信号Ｒとをアナログ乗算し、並列運転の開始ｔｓ，
終了ｔｅから積分器２８の立上り，立下りの積分時定数
に基づく開始，終了の過渡期間τｓ，τｅにｒから０，
０からｒそれぞれにレベルが傾斜変化する信号Ｄを形成
する。
【００２４】また、第２の乗算器３１は積分信号Ａと信
号Ｃとをアナログ乗算し、過渡期間τｓ，τｅに０から
ｒ／２，ｒ／２から０それぞれにレベルが傾斜変化する
出力設定信号Ｓβを形成する。さらに、加算器３２は信
号Ｄと出力設定信号Ｓβとをアナログ加算し、過渡期間
τｓ，τｅにｒからｒ／２，ｒ／２からｒそれぞれにレ
ベルが傾斜変化する出力設定信号Ｓαを形成する。
号Ｃとをアナログ乗算し、過渡期間τｓ，τｅに０から
ｒ／２，ｒ／２から０それぞれにレベルが傾斜変化する
出力設定信号Ｓβを形成する。さらに、加算器３２は信
号Ｄと出力設定信号Ｓβとをアナログ加算し、過渡期間
τｓ，τｅにｒからｒ／２，ｒ／２からｒそれぞれにレ
ベルが傾斜変化する出力設定信号Ｓαを形成する。
【００２５】つぎに、直流電源装置４，５の出力電流及
び負荷１６を流れる電流の実際の変化につき、図４を参
照して説明する。なお、図４において、ｉａ，ｉｂは直
流電源装置４，５の出力電流を示し、ｉｃは負荷１６を
流れる電流（負荷電流）を示す。まず、負荷１６を流れ
る電流ｉｃをＩ1 にする場合、基準信号ＲはＩ1 に対応
するレベルｒ1 に設定される。
び負荷１６を流れる電流の実際の変化につき、図４を参
照して説明する。なお、図４において、ｉａ，ｉｂは直
流電源装置４，５の出力電流を示し、ｉｃは負荷１６を
流れる電流（負荷電流）を示す。まず、負荷１６を流れ
る電流ｉｃをＩ1 にする場合、基準信号ＲはＩ1 に対応
するレベルｒ1 に設定される。
【００２６】そして、アークスタート前は出力設定信号
Ｓαがｒ1 ，出力設定信号Ｓβが０になるため、直流電
源装置４のみが動作し、その出力電流ｉａがＩ1 になる
ように高周波インバータ６が駆動される。しかし、アー
クスタート前は母材１７，主電極１９間のギャップが大
きく、負荷１６に電流が流れず、いわゆる無負荷電圧が
負荷１６に印加される。
Ｓαがｒ1 ，出力設定信号Ｓβが０になるため、直流電
源装置４のみが動作し、その出力電流ｉａがＩ1 になる
ように高周波インバータ６が駆動される。しかし、アー
クスタート前は母材１７，主電極１９間のギャップが大
きく、負荷１６に電流が流れず、いわゆる無負荷電圧が
負荷１６に印加される。
【００２７】つぎに、アークスタートするため、ｔ1 に
開閉器２８を閉成し、例えばトーチスイッチをオンして
高周波発生回路３０を駆動し、この回路３０の高周波電
圧をノズル電極２０と主電極１９との間に印加すると、
両電極２０，１９間にパイロットアークが発生し、出力
整流器１２から電流検出器１５，開閉器２８，限流抵抗
２９，高周波発生回路３０，ノズル電極２０，主電極１
９，直流リアクトル１４を介して出力整流器１２に戻る
ループにパイロットアーク電流Ｉｐ（＜Ｉ1 ）が流れ
る。
開閉器２８を閉成し、例えばトーチスイッチをオンして
高周波発生回路３０を駆動し、この回路３０の高周波電
圧をノズル電極２０と主電極１９との間に印加すると、
両電極２０，１９間にパイロットアークが発生し、出力
整流器１２から電流検出器１５，開閉器２８，限流抵抗
２９，高周波発生回路３０，ノズル電極２０，主電極１
９，直流リアクトル１４を介して出力整流器１２に戻る
ループにパイロットアーク電流Ｉｐ（＜Ｉ1 ）が流れ
る。
【００２８】つぎに、トーチ１８を母材１７に近づける
と、母材１７，主電極１９間のギャップ抵抗が減少し、
例えばｔ2 に母材１７，主電極１９間にプラズマアーク
（主アーク）が発生する。このとき、開閉器２８が開放
されパイロットアーク電流Ｉｐが消失する。
と、母材１７，主電極１９間のギャップ抵抗が減少し、
例えばｔ2 に母材１７，主電極１９間にプラズマアーク
（主アーク）が発生する。このとき、開閉器２８が開放
されパイロットアーク電流Ｉｐが消失する。
【００２９】また、プラズマアークが発生すると、出力
整流器１２から電流検出器２１，母材１７，主電極１
９，平滑リアクトル１４を介して出力整流器１２に戻る
ループにプラズマアーク電流Ｉ1 が流れる。この電流Ｉ
1 は出力設定信号Ｓαに基づくフィードバック制御によ
り、定電流に保持される。
整流器１２から電流検出器２１，母材１７，主電極１
９，平滑リアクトル１４を介して出力整流器１２に戻る
ループにプラズマアーク電流Ｉ1 が流れる。この電流Ｉ
1 は出力設定信号Ｓαに基づくフィードバック制御によ
り、定電流に保持される。
【００３０】さらに、並列運転指令信号Ｋがｔ3 に立上
って並列運転が開始されると、ｔ3〜ｔ4 の過渡期間τ
ｓに、出力設定信号Ｓαはｒ1 からｒ1 ／２に徐々に低
下し、出力設定信号Ｓβは０からｒ1 ／２に徐々に上昇
する。
って並列運転が開始されると、ｔ3〜ｔ4 の過渡期間τ
ｓに、出力設定信号Ｓαはｒ1 からｒ1 ／２に徐々に低
下し、出力設定信号Ｓβは０からｒ1 ／２に徐々に上昇
する。
【００３１】そして、過渡期間τｓがフィードバック制
御に急激な変化を与えない期間に設定されているため、
直流電源装置４は出力電流ｉａが安定かつすみやかにＩ
1 からＩ1 ／２に低下し、直流電源装置５は出力電流ｉ
ｂが安定かつすみやかに０からＩ1 ／２に上昇する。
御に急激な変化を与えない期間に設定されているため、
直流電源装置４は出力電流ｉａが安定かつすみやかにＩ
1 からＩ1 ／２に低下し、直流電源装置５は出力電流ｉ
ｂが安定かつすみやかに０からＩ1 ／２に上昇する。
【００３２】そして、出力設定信号Ｓα，Ｓβの変化に
基づき、直流電源装置４，５の出力電流ｉａ，ｉｂが対
称的に変化するため、直流電源装置４の単独運転から直
流電源装置４，５の並列運転に移行しても、負荷１６を
流れる電流ｉｃは安定にＩ1に保持され、アークスター
トが安定化してプラズマアークが安定に持続し、母材１
７のプラズマ溶断，プラズマ溶接が良好に行える。
基づき、直流電源装置４，５の出力電流ｉａ，ｉｂが対
称的に変化するため、直流電源装置４の単独運転から直
流電源装置４，５の並列運転に移行しても、負荷１６を
流れる電流ｉｃは安定にＩ1に保持され、アークスター
トが安定化してプラズマアークが安定に持続し、母材１
７のプラズマ溶断，プラズマ溶接が良好に行える。
【００３３】また、溶断又は溶接の電流をＩ1 からＩ2
に変更するため、図４のｔ5 に基準電源２５を可変して
基準信号ＲのレベルをＩ1 に対応するｒ1 からＩ2 に対
応するｒ2 に変更すると、積分器２８の時定数に基づく
傾斜特性で出力設定信号Ｓα，Ｓβが共にｒ1 ／２から
ｒ2 ／２に上昇変化し、両直流電源装置４，５の出力電
流が安定かつすみやかにＩ1 ／２からＩ2 ／２に増加
し、負荷１６を流れる電流がＩ1 からＩ2 に滑らかに変
化する。
に変更するため、図４のｔ5 に基準電源２５を可変して
基準信号ＲのレベルをＩ1 に対応するｒ1 からＩ2 に対
応するｒ2 に変更すると、積分器２８の時定数に基づく
傾斜特性で出力設定信号Ｓα，Ｓβが共にｒ1 ／２から
ｒ2 ／２に上昇変化し、両直流電源装置４，５の出力電
流が安定かつすみやかにＩ1 ／２からＩ2 ／２に増加
し、負荷１６を流れる電流がＩ1 からＩ2 に滑らかに変
化する。
【００３４】さらに、並列運転指令信号Ｋが論理０に立
下って並列運転の終了になると、出力設定信号Ｓα，Ｓ
βが過渡期間τｅに徐々に上昇，低下し、再び直流電源
装置４の単独運転に戻る。
下って並列運転の終了になると、出力設定信号Ｓα，Ｓ
βが過渡期間τｅに徐々に上昇，低下し、再び直流電源
装置４の単独運転に戻る。
【００３５】ところで、直流電源装置がＮ台の場合は、
所定の１台が直流電源装置４と同一に構成されて残りの
Ｎ−１台が直流電源装置５と同一に構成される。また、
運転信号発生回路は図１の第２の乗算器３１の出力設定
信号Ｓβを前記残りのＮ−１台の直流電源装置に供給す
る。
所定の１台が直流電源装置４と同一に構成されて残りの
Ｎ−１台が直流電源装置５と同一に構成される。また、
運転信号発生回路は図１の第２の乗算器３１の出力設定
信号Ｓβを前記残りのＮ−１台の直流電源装置に供給す
る。
【００３６】なお、第２の乗算器を直流電源装置毎のＮ
−１個の乗算器により形成し、各乗算器の出力設定信号
をＮ−１台の直流電源装置それぞれに供給してもよい。
また、前記実施例において、直流電源装置４，５の容量
が異なるときは、減衰器２９の減衰率を調整し、両電源
装置の出力分担の割合いを容量を考慮して設定すること
も可能である。
−１個の乗算器により形成し、各乗算器の出力設定信号
をＮ−１台の直流電源装置それぞれに供給してもよい。
また、前記実施例において、直流電源装置４，５の容量
が異なるときは、減衰器２９の減衰率を調整し、両電源
装置の出力分担の割合いを容量を考慮して設定すること
も可能である。
【００３７】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、以下に記載する効果を奏する。所定の直流
電源装置４の単独運転から各直流電源装置４，５の並列
運転に移行するときに、第１の乗算器３０は負荷給電量
の基準信号Ｒのレベルから反転信号Ｂの特性で減少変化
する信号を形成し、各第２の乗算器３１は積分信号Ａの
特性で負荷給電量の基準信号Ｒの１／Ｎのレベルに上昇
する信号を残りのＮ−１台の直流電源装置の出力設定信
号として形成する。
ているため、以下に記載する効果を奏する。所定の直流
電源装置４の単独運転から各直流電源装置４，５の並列
運転に移行するときに、第１の乗算器３０は負荷給電量
の基準信号Ｒのレベルから反転信号Ｂの特性で減少変化
する信号を形成し、各第２の乗算器３１は積分信号Ａの
特性で負荷給電量の基準信号Ｒの１／Ｎのレベルに上昇
する信号を残りのＮ−１台の直流電源装置の出力設定信
号として形成する。
【００３８】さらに、加算器３２は第１の乗算器３０の
出力信号と第２の乗算器３１の出力信号とを加算し、基
準信号Ｒのレベルから反転信号Ｂの特性でその１／Ｎの
レベルに低下する信号を所定の直流電源装置４の出力設
定信号として形成する。
出力信号と第２の乗算器３１の出力信号とを加算し、基
準信号Ｒのレベルから反転信号Ｂの特性でその１／Ｎの
レベルに低下する信号を所定の直流電源装置４の出力設
定信号として形成する。
【００３９】そして、加算器３２の出力設定信号の変化
に基づき、所定の直流電源装置４はフィードバック制御
の急激な変化を防止して出力電流が負荷給電量の基準信
号に相当する大きさからその１／Ｎに相当する大きさに
滑らかに減少し、残りのＮ−１台の直流電源装置５は出
力電流が滑らかに負荷給電の基準信号の１／Ｎに相当す
る大きさに増加する。そのため、所定の直流電源装置４
が単独運転されるパイロットアークから各直流電源装置
４，５が並列運転されるプラズマアークに移行するとき
に、各直流電源装置４，５の出力電流が滑らかに変化し
てすみやかに並列運転に移行し、アークスタート時の給
電が安定化してプラズマ溶断，プラズマ溶接が良好に行
える。
に基づき、所定の直流電源装置４はフィードバック制御
の急激な変化を防止して出力電流が負荷給電量の基準信
号に相当する大きさからその１／Ｎに相当する大きさに
滑らかに減少し、残りのＮ−１台の直流電源装置５は出
力電流が滑らかに負荷給電の基準信号の１／Ｎに相当す
る大きさに増加する。そのため、所定の直流電源装置４
が単独運転されるパイロットアークから各直流電源装置
４，５が並列運転されるプラズマアークに移行するとき
に、各直流電源装置４，５の出力電流が滑らかに変化し
てすみやかに並列運転に移行し、アークスタート時の給
電が安定化してプラズマ溶断，プラズマ溶接が良好に行
える。
【図１】本発明のプラズマアーク用電源の１実施例の一
部の詳細なブロック部である。
部の詳細なブロック部である。
【図２】本発明のプラズマアーク用電源の１実施例の全
体構成のブロック図である。
体構成のブロック図である。
【図３】図１の各部の波形図である。
【図４】図２の動作説明用の波形図である。
４，５ 直流電源装置 ２５ 基準電源 ２６ 並列運転指令端子 ２７ 運転信号発生回路 ２８ 積分器 ２９ 減衰器 ３０ 第１の乗算器 ３１ 第２の乗算器 ３３ 加算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森口 晴雄 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 狩野 国男 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
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｎ台の直流電源装置をそれぞれの出力設
定信号と出力電流の検出信号との誤差信号によりフィー
ドバック制御し、 所定の直流電源装置のみを運転して負荷にパイロットア
ーク電流を給電した後、各直流電源装置を並列運転して
前記負荷にプラズマアーク電流を給電するプラズマアー
ク電源において、 並列運転指令信号が供給される並列運転指令端子と、 前記並列運転指令端子の信号の積分信号と該信号を反転
した反転信号とを形成する積分器と、 負荷給電量の基準信号と前記反転信号とを乗算する第１
の乗算器と、 前記基準信号を１／Ｎに減衰する減衰器と、 前記積分信号と前記減衰器の出力信号とを乗算する第２
の乗算器と、 前記第１の乗算器の出力信号と前記第２の乗算器の出力
信号とを加算する加算器とを備え、 前記加算器の出力信号により前記所定の直流電源装置の
前記出力設定信号を形成し、前記第２の乗算器の出力信
号により残りの直流電源装置の前記出力設定信号を形成
したことを特徴とするプラズマアーク用電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35892592A JP2707037B2 (ja) | 1992-12-26 | 1992-12-26 | プラズマアーク用電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35892592A JP2707037B2 (ja) | 1992-12-26 | 1992-12-26 | プラズマアーク用電源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06190562A true JPH06190562A (ja) | 1994-07-12 |
| JP2707037B2 JP2707037B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=18461828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35892592A Expired - Fee Related JP2707037B2 (ja) | 1992-12-26 | 1992-12-26 | プラズマアーク用電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2707037B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008168343A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-24 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | プラズマアーク電源およびその制御方法 |
| JP2010125458A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Daihen Corp | 溶接電源の出力制御方法 |
-
1992
- 1992-12-26 JP JP35892592A patent/JP2707037B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008168343A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-24 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | プラズマアーク電源およびその制御方法 |
| US7586766B2 (en) | 2006-12-15 | 2009-09-08 | Sansha Electric Manufacturing Co., Ltd. | Plasma arc power supply and control method for same |
| JP2010125458A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Daihen Corp | 溶接電源の出力制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2707037B2 (ja) | 1998-01-28 |
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