JPS63221919A - 放電加工機用電源装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、放電加工機用電源装置、特に放電加工機の電
極と被加工体との間に印加される電圧をパルス信号によ
って制御されるメイン・トランジスタを介して供給する
ように構成された放電加工機用電源装置において、上記
メイン・トランジスタのＯＦＦ時点に発生するサージ電
圧のピーク値を抑制すると共に当該サージ電圧を短時間
のうちに減衰せしめるようにした放電加工機用電源装置
に関するものである。

〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕一般に
、放電加工機においては、電極と被加工体との間に電圧
を印加して放電を発生せしめ、当該放電のエネルギーに
より上記被加工体に対する加工が行われる。そして、上
記電極と被加工体との間に連続して電圧を印加すると、
いわゆる集中放電が発生して非所望な放電加工状態とな
るため。

所定の周期でもって断続的に電圧を印加するように構成
されている。

従来、上記放電加工機の電極と被加工体との間に電圧を
供給する電源装置として、第５図図示の如く、スイッチ
ング・トランジスタを用いた放電加工機用電源装置が知
られている。なお１図中の符号１はメイン・トランジス
タ、ＩＢは該メイン・トランジスタ１のベース端子、２
は電極、３は被加工体、４ば直流電源、５ば抵抗、６は
ダイオード、７は導電路を表している。以下、第５図に
図示した従来例の回路要点における電圧電流波形図を示
す第６図を参照しつつ従来の放電加工機用電源装置の問
題点を説明する。なお、第６図■は上記ベース端子ＩＢ
に供給されるパルス信号の電圧波形図、第６図■は上記
メイン・トランジスタ１のエミッターコレクタ間の電圧
波形図、第６図■は上記電極２と被加工体３との間の電
圧波形図。

第６図■は第５図の電流ｉの電流波形図を示している。

なお、矢印は電流ｉの方向を示す。

第５図において、メイン・トランジスタ１の０Ｎ−ＯＦ
Ｆ制御は、ベース端子ＩＢに供給される第６図■のパル
ス信号にもとづいて行われる。なお、当該パルス信号は
２図示省略した周知のパルス信号発生回路によって生成
される。従って、」１記電極２と被加工体３との間には
、基本的に、第６図■のパルス信号に対応して抵抗５お
よびメイン・トランジスタ１を介し直流電源４の電圧が
供給され、第６図■の如き放電電流が発生ずる。しかし
ながら、」１記導電路７にインダクタンスＬが存在する
ため、上記メイン・トランジスタ１がＯＦＦされた時、
上記インダクタンスＬと上記導電路７に流れる電流１の
２乗との積に比例するサージ電圧が発生ずる。」１記イ
ンダクタンスしは上記導電路７の構成条件にもとづいて
決定される定数であることから、上記サージ電圧の大小
は、実質的に上記電流ｉの２乗に比例すると考えて良い
。

一方、放電加工機の加工効率を向上させるためには、放
電電流のピーク値を可能な限り大きくすることが望まし
いが、当該放電電流のピーク値を大にすればする程、上
記サージ電圧も大となる。そして、当該サージ電圧が所
定値以上に達すると。

上記メイン・トランジスタ１の破壊現象が発生する。特
に、上記電極２−被加工体３間に短絡状態が発生した時
、上記破壊現象は顕著に現れる。

上記サージ電圧を吸収して早く減衰させるようにするた
め、第５図に示す従来例においては、メイン・トランジ
スタ１のエミッターコレクタ間にダイオード６が接続さ
れている。そして、この場合における前述した回路要点
の電圧または電流の波形図が第６図に示されている。第
６図は次のこと、即ち、第６図■のパルス信号■−１，
■−４および■−５に対応する時間帯は正常な放電状態
の時間帯であり、パルス信号の−２および■−３に対応
する時間帯は短絡もしくは短絡に近い放電状態の時間帯
であることを示している。

第６図により明らかなように、正常な放電状態の場合、
メイン・トランジスタ１のＯＦＦ時点に発生したサージ
電圧は、比較的速やかに減衰し。

次の放電のタイミングまでに充分な放電体止時間が存在
するため、正常な放電状態が継続される。

しかし、実測によれば、正常な放電状態の下で。

電流ｉのピーク値が５００アンペアの場合の上記サージ
電圧の減衰時間は、１０ないし１８μｓに及ぶことが判
明している。そのため、放電状態が不安定となり上記電
流ｉのピーク値が増大したような場合、上記サージ電圧
は次のパルス信号が入力されるタイミングまでに完全に
収斂し切れないことにより、上記電極２−被加工体３間
に連続して電圧が印加される状態、即ち、いわゆる集中
放電状態が発生し易くなると言う非所望な問題があった
。なお、上記集中放電状態の発生は、放電加工状態を不
安定にして加工速度を低下させたり、加工面の面粗度を
低下させたりするばかりではなく。

ワイヤ放電加工機にあっては電極を断線に至らしめる原
因ともなる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記の如き問題点を解決することを目的とし
ており、そのため本発明の放電加工機用電源装置は、パ
ルス信号によって制御されるメイン・トランジスタを介
して放電加工機の電極と被加工体との間に電圧を供給す
るように構成された放電加工機用電源装置において、上
記電極と上記被加工体との間の放電間隙に並列に接続さ
れたフライホィール・ダイオードと制御用トランジスタ
との直列回路をそなえ、上記制御用トランジスタは、上
記メイン・トランジスタのＯＮと同時にＯＮＬ、上記メ
イン・トランジスタのＯＦＦ時点以降において所定の時
間遅延を生じさせつつＯＦＦするように制御されるよう
構成されていることを特徴としている。以下１図面を参
照しつつ説明する。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例構成図であって、（ａ）は基
本構成図、（ｂ）はトランジスタ制御回路の構成図を示
し、第２図は本発明の他の一実施例基本構成図、第３図
は第１図図示実施例の回路要点における電圧電流波形図
、第４図は第２図図示実施例の回路要点における電圧電
流波形図を示している。

本発明の一実施例を示す第１図において１図中の符号１
ないし７は第５図に対応しており、８はトランジスタ、
８Ｂはトランジスタ８のベース端子、９ないし１１は端
子、１２は増幅器、１３および１４は反転増幅器、１５
はコンデンサ、１６はダイオード、１７ばトランジスタ
、１８ないし２１は抵抗を表している。図示メイン・ト
ランジスタ１およびトランジスタ８は通常のトランジス
タであってもＦＥＴｌ−ランジスタの何れであっても良
い。なお、第１図（ｂｌのトランジスタ制御回路は、上
記メイン・トランジスタ１およびトランジスタ８を制御
するものであり、第１同価）に図示の端子ＩＢ、８Ｂお
よび９は、第１図（ａｌに図示されているメイン・トラ
ンジスタ１のベース端子ＩＢ。

トランジスタ８のベース端子８Ｂおよび端子９とそれぞ
れ接続されている。以下、第３図を参照しつつ第１図の
実施例を説明する。なお、第３図■は上記ベース端子Ｉ
Ｂと端子９との間に供給されるパルス信号の電圧波形図
、第３図■は上記メイン・トランジスタ１のエミッター
コレクタ間の電圧波形図、第３図■は上記電極２と被加
工体３との間の電圧波形図、第３図■は上記ベース端子
８Ｂと端子９との間に供給されるパルス信号の電圧波形
図、第３図■は上記トランジスタ８のコレクタ電流の電
流波形図、第３図■は上記トランジスタ８のエミッター
コレクタ間の電圧波形図、第３図■は第１図（ａｌに図
示された電流ｉの電流波形図。

第３図■は第１図（ト））に図示された端子１１に供給
されるパルス信号の電圧波形図、第３図■は第１図（ｂ
）に図示されたコンデンサ１５に対する充放電波形図を
示している。

先ず、第１図（ｂｌのトランジスタ制御回路において、
端子１０には第３図■のパルス信号が供給され、端子１
１には第３図■のパルス信号が供給される。なお、当該
それぞれのパルス信号は図示省略した周知のパルス信号
発生回路により生成する。

その結果、当該トランジスタ制御回路によって上記メイ
ン・トランジスタ１のベース端子ＩＢに供給されるパル
ス信号（第３図■参照）が生成されるとともに、上記ト
ランジスタ８のベース端子８Ｂに供給されるパルス信号
（第３図■参照〉が生成され、これらのパルス信号によ
り、上記メイン・トランジスタ１およびトランジスタ８
が制御される。即ち、上記トランジスタ８のベース端子
８Ｂに第３図■図示の如きパルス信号が供給されている
ため、上記トランジスタ８は、上記メイン・トランジス
タ１と同時にＯＮ状態となり、当該メイン・トランジス
タ１のＯＦＦ後上記ヘース端子８Ｂに印加される電圧即
ちヘース電圧は暫減して零レベルとなる。なお、当該ベ
ース電圧が暫滅する理由は、第１図（ｂ）図示コンデン
サ１５が存在するためである。この間の上記トランジス
タ８のコレクタ電流は、第３図■に図示されている如く
。

上記メイン・トランジスタＪがＯＦＦするまで流れない
（ダイオード６のため）が、前述した上記メイン・トラ
ンジスタ１のＯＦＦ時に発生するサージ電圧により上記
ベース端子８Ｂに印加される電圧に対応するかたちで流
れることになる。

以上説明した如く、上記メイン・トランジスタ１および
トランジスタ８をｔｔｄＨ卸することにより。

放電加工機の電極２−被加工体３間に上記第３図■のパ
ルス信号に対応するパルス状の電圧が供給されて放電加
工が行われる。当該放電加工が行われている間の上記電
極２−被加工体３間の電圧波形が第３図■に図示されて
おり、電流波形が第３図■に図示されている。なお、第
３図■におけるパルス信号■−１および■−２に対応す
る時間帯は正常な放電状態であり、パルス信号■−３な
いし■−５に対応する時間帯は、短絡若しくは短絡に近
い放電状態が発生したことを示している。

そして、第１図の実施例においては、上記トランジスタ
８のコレフタルエミッタ間（ＦＥＴ）ランジスタの場合
にはドレーン−ソース間）の抵抗値を、メイン・トラン
ジスタ１のＯＦＦ時点から時間の経過と共に増大せしめ
るようにしているた°　め、第３図■に図示されている
如く、正常な放電状態または短絡若しくは短絡に近い放
電状態の何れの場合においても、メイン・トランジスタ
１の○ＦＦ時点に発生するサージ電圧は、抑制されると
共に短時間のうちに消滅する。

本発明の他の一実施例を示す第２図において。

図中の符号１ないし９は第１図に対応しており。

２２および２３は抵抗、２４はコンデンサを表している
。以下、第４図を参照しつつ第２図図示実施例を説明す
る。なお、第４図■ばメイン・トランジスタ１のベース
端子ＩＢと端子９との間に供給されるパルス信号の電圧
波形図、第４図■は上記メイン・トランジスタ１のエミ
ッターコレクタ間の電圧波形図、第４図■は上記電極２
と被加工体３との間の電圧波形図、第４図■は上記ベー
ス端子８Ｂと端子９との間に供給されるパルス信号の電
圧波形図、第４図■は上記トランジスタ８のコレクタ電
流の電流波形図、第４図■は上記トランジスタ８のエミ
ッターコレクタ間の電圧波形図。

第４図■は第２図に図示された電流ｉの電流波形図、第
４図■は第２図に図示された抵抗２２を流れる電流の波
形図、第４図■は第２図に図示された抵抗２３を流れる
電流の波形図を示している。

第２図図示実施例は、トランジスタ８のベース端子８Ｂ
に対して第４図■に図示したパルス信号が供給されると
共に、当該トランジスタ８のエミッタと導電路７との間
に、コンデンサ２４．抵抗２２と抵抗２３との並列回路
が接続されるように構成されたものであるが、基本的な
動作態様特に上記サージ電圧の抑制に関する動作態様に
おいて。

前述した第１図図示実施例と同様である。即ち。

上記トランジスタ８のベース端子８Ｂには、上記メイン
・トランジスタ１のＯＦＦ時点から所定の時間が経過す
る間も同しヘルのパルス信号が供給されているが、当該
トランジスタ８のエミッタ側にコンデンサ２４を含む上
記並列回路を設けることによって、前述した第１図図示
実施例と同様な動作態様をとることになる。なお、第４
図■におけるパルス信号■−１および■−２に対応する
時間帯は正常な放電状態であり、パルス信号■−３ない
し■−５に対応する時間帯は、短絡若しくは短絡に近い
放電状態が発生したことを示している。

〔発明の効果〕

以上説明した如く１本発明によれば、所謂トランジスタ
・ＯＮ〜ＯＦＦ制御方式の放電加工機用電源装置におい
て、メイン・トランジスタの０１・゛Ｆ時点に発生する
サージ電圧を抑制しかつ継続時間を減少させて短時間の
うちに消滅せしめることが可能となる。その結果、供給
電圧を高くしかつ給電休止時間の短縮が可能となるため
、加工速度の向上および加工面の面粗度の向上に大きく
寄与することができる。また、連続して電流が流れるこ
とがないため、ワイヤ放電加工機における電極断線の発
生頻度を大きく減少せしめることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例構成図であって、（ａ）は基
本構成図、（ｂ）はトランジスタ制御回路の構成図を示
し、第２図は本発明の他の一実施例基本構成図、第３図
は第１図図示実施例の回路要点における電圧電流波形図
、第４図は第２図図示実施例の回路要点における電圧電
流波形図、第５図は放電加工機用電源装置の従来例の基
本構成図、第６図は第５図図示従来例の回路要点におけ
る電圧電流波形図を示す。 図中、■はメイン・トランジスタ、ＩＢは該メイン・ト
ランジスタ１のベース端子、２は電極。 ３は被加工体、４は直流電源、５は抵抗、６はダイオー
ド、７は導電路、８はトランジスタ、８Ｂはトランジス
タ８のベース端子、９ないし１１は端子、１２は増幅器
、１３および１４は反転増幅器、１５および２４はコン
デンサ、１６はダイオード、１７はトランジスタ、１８
ないし２３は抵抗を表す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 パルス信号によって制御されるメイン・トランジスタを
   介して放電加工機の電極と被加工体との間に電圧を供給
   するように構成された放電加工機用電源装置において、 上記電極と上記被加工体との間の放電間隙に並列に接続
   されたフライホィール・ダイオードと制御用トランジス
   タとの直列回路をそなえ、 上記制御用トランジスタは、上記メイン・トランジスタ
   のＯＮと同時にＯＮし、上記メイン・トランジスタのＯ
   ＦＦ時点以降において所定の時間遅延を生じさせつつＯ
   ＦＦするように制御されるよう構成されていることを特
   徴とする放電加工機用電源装置。