JP2582751Y2 - Power supply for arc machining - Google Patents

Power supply for arc machining

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JP2582751Y2
JP2582751Y2 JP8154192U JP8154192U JP2582751Y2 JP 2582751 Y2 JP2582751 Y2 JP 2582751Y2 JP 8154192 U JP8154192 U JP 8154192U JP 8154192 U JP8154192 U JP 8154192U JP 2582751 Y2 JP2582751 Y2 JP 2582751Y2
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smoothing
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は、商用交流電源を入力と
し、整流して直流に変換し、得られた直流出力を平滑回
路によって平滑した後にインバータ回路によって高周波
交流に変換した後にさらにアーク加工に適した特性の出
力に変換する方式のアーク加工用電源装置において、平
滑回路のコンデンサ容量を低減した安価な装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention takes a commercial AC power source as input, rectifies and converts it to DC, smoothes the obtained DC output by a smoothing circuit, converts it to high-frequency AC by an inverter circuit, and then performs arc machining. The present invention relates to an inexpensive arc processing power supply device of a type that converts the output into an output having characteristics suitable for the device, in which the capacitance of the capacitor of the smoothing circuit is reduced.

【0002】[0002]

【従来の技術】(従来技術1) 図1は、商用交流電源を入力とし、整流平滑後にインバ
ータ回路によって高周波交流に変換しさらにアーク加工
法に適した出力を得るアーク加工用電源装置の従来例で
ありフルブリッジ方式のインバータ回路を有する定電流
形直流電源装置の例を示したものである。
2. Description of the Related Art (Prior Art 1) FIG. 1 shows a conventional example of a power supply device for arc processing which receives a commercial AC power supply, converts it to high-frequency AC by an inverter circuit after rectification and smoothing, and further obtains an output suitable for an arc processing method. This shows an example of a constant current type DC power supply device having a full-bridge type inverter circuit.

【0003】図1において、1a〜1cは、三相交流電
源に接続される入力端子であり、2は電源スイッチ、3
a〜3fは、整流用ダイオードであり、三相ブリッジ形
整流回路3を構成している。4aは電流制限用抵抗器、
4bは平滑用コンデンサであり、抵抗器4aおよびコン
デンサ4bによって平滑回路4を構成している。5a〜
5dはスイッチング用トランジスタであり、整流回路3
および平滑回路4によって得られた直流出力を高周波交
流に逆変換するインバータ回路5を構成する。6は変圧
器であり、インバータ回路5の出力電圧をアーク加工に
適した電圧に変換する。7は整流回路、8は直流リアク
トル、9はアーク負荷であり電極9a被加工物9bおよ
びアーク9cからなる。10は出力電流検出器、11は
出力電流設定器、12は出力電流設定器11の設定値I
rと出力電流検出器10の出力Ifとを入力とし差信号
ΔI=Ir−Ifを出力する誤差増幅器、13は誤差増
幅器12の出力信号ΔIに応じてインバータ回路5のス
イッチング素子5a〜5dの導通時間幅を制御するパル
ス幅制御式のインバータ制御回路である。
In FIG. 1, 1a to 1c are input terminals connected to a three-phase AC power supply, 2 is a power switch, 3
Reference numerals a to 3f denote rectifier diodes, which constitute the three-phase bridge type rectifier circuit 3. 4a is a current limiting resistor,
Reference numeral 4b denotes a smoothing capacitor, and the smoothing circuit 4 is formed by the resistor 4a and the capacitor 4b. 5a ~
5d is a switching transistor, and a rectifier circuit 3
And an inverter circuit 5 for inversely converting the DC output obtained by the smoothing circuit 4 into a high-frequency AC. Reference numeral 6 denotes a transformer, which converts an output voltage of the inverter circuit 5 into a voltage suitable for arc machining. Reference numeral 7 denotes a rectifier circuit, 8 denotes a DC reactor, 9 denotes an arc load, which comprises an electrode 9a, a workpiece 9b and an arc 9c. 10 is an output current detector, 11 is an output current setter, 12 is a set value I of the output current setter 11
The error amplifier 13 receives r and the output If of the output current detector 10 as inputs, and outputs a difference signal ΔI = Ir−If. The conduction of the switching elements 5 a to 5 d of the inverter circuit 5 depends on the output signal ΔI of the error amplifier 12. This is a pulse width control type inverter control circuit for controlling a time width.

【0004】図1の装置において、三相交流電源は整流
回路3によって整流された後に平滑回路4にて平滑され
てインバータ回路5に供給される。インバータ回路5に
おいて、この直流出力は高周波交流に変換されて変圧器
6にて所定の電圧に変換される。変圧器6の出力は整流
回路7によって平滑された後に直流リアクトル8を経て
アーク負荷9供給される。この出力電流は、検出器10
によって検出されて検出信号Ifとなり、誤差増幅器1
2にて出力電流設定器11の設定値Irと比較されて差
信号ΔI=Ir−Ifがインーバタ制御回路13に供給
される。インバータ制御回路13においては、入力信号
ΔIに応じたパルス幅でかつ予め定められた一定周波数
のパルス信号が生成され、インバータ回路5を構成する
スイッチング用トランジスタ5aと5b、5cと5dを
それぞれ1組として交互に各組のトランジスタを同時に
導通させる信号s1 ,s2 を出力する。この結果、出力
電流は出力電流設定器11の設定値に応じた一定電流に
保たれる。
In the apparatus shown in FIG. 1, a three-phase AC power is rectified by a rectifier circuit 3, smoothed by a smoothing circuit 4 and supplied to an inverter circuit 5. In the inverter circuit 5, this DC output is converted into a high-frequency AC, and is converted into a predetermined voltage in the transformer 6. The output of the transformer 6 is supplied to an arc load 9 through a DC reactor 8 after being smoothed by a rectifier circuit 7. This output current is supplied to the detector 10
The detection signal If is detected by the
The difference signal ΔI = Ir−If is compared with the set value Ir of the output current setter 11 at 2 and is supplied to the inverter control circuit 13. In the inverter control circuit 13, a pulse signal having a pulse width corresponding to the input signal ΔI and a predetermined constant frequency is generated. And outputs signals s1 and s2 for simultaneously turning on each set of transistors simultaneously. As a result, the output current is maintained at a constant current according to the set value of the output current setting unit 11.

【0005】(従来技術2) 図2は、従来技術の別の回路構成例を示し、従来技術1
の平滑回路4のコンデンサ容量を低減した一例を示すも
のである。
(Prior Art 2) FIG. 2 shows another example of a circuit configuration of the prior art.
3 shows an example in which the capacitance of the smoothing circuit 4 is reduced.

【0006】図2において、図1に示した従来装置と異
なる部分は平滑回路4のみであり、その他は全く同様で
あるので同機能のものに同符号を付してある。図2にお
いて平滑回路4は抵抗器RとダイオードDRとの並列回
路にコンデンサC1を直列接続した回路と、この回路に
並列接続されたコンデンサC2からなる。
In FIG. 2, the only difference from the conventional apparatus shown in FIG. 1 is the smoothing circuit 4, and the other parts are completely the same. In FIG. 2, the smoothing circuit 4 includes a circuit in which a capacitor C1 is connected in series to a parallel circuit of a resistor R and a diode DR, and a capacitor C2 connected in parallel to this circuit.

【0007】ここでコンデンサC2は、周波数特性のよ
いフィルムコンデンサ等が用いられる。またコンデンサ
C1は、一般に電解コンデンサが用いられる。抵抗器R
はコンデンサC1の充電電荷を放電するためのもので数
十Ωの比較的大きな抵抗値のものを用いているのが普通
である。
Here, as the capacitor C2, a film capacitor or the like having good frequency characteristics is used. As the capacitor C1, an electrolytic capacitor is generally used. Resistor R
Is used to discharge the charge of the capacitor C1 and has a relatively large resistance value of several tens of ohms.

【0008】[0008]

【考案が解決しようとする課題】従来技術1において
は、平滑用コンデンサとしての電解コンデンサ4bの容
量が実際に必要な容量以上に大きいものを用いることが
必要となるために装置が大型になりさらにコストアップ
になっている。
In the prior art 1, since the capacity of the electrolytic capacitor 4b as a smoothing capacitor needs to be larger than the actually required capacity, the apparatus becomes large and furthermore. Cost is up.

【0009】即ち、平滑用コンデンサには、インバータ
回路のスイッチングにより間欠的に流れる高周波の放電
電流と、商用周波電源からの充電電流の合成電流がリプ
ル電流として流れる。平滑用コンデンサとして用いられ
る電解コンデンサは等価的な内部抵抗値が比較的大きく
前記リプル電流による発熱が無視できず電解コンデンサ
の温度上昇となって現れる。温度が10度C上昇すると
寿命が半減するといわれるように電解コンデンサの寿命
は温度と密接な関係がある。そこで電解コンデンサの等
価的な内部抵抗値を減らす方法として数個の電解コンデ
ンサを並列接続して用いる方法がとられる。その結果、
装置に用いる電解コンデンサの容量が必要以上に増える
ことになる。例えば、リプル率を低減するためだけであ
れば1000μF程度でよいものが、要求される寿命を
確保するために全体として10,000μF程度の電解
コンデンサを使用しているのが現状である。
That is, in the smoothing capacitor, a combined current of a high-frequency discharge current intermittently flowing due to switching of the inverter circuit and a charging current from the commercial frequency power supply flows as a ripple current. An electrolytic capacitor used as a smoothing capacitor has a relatively large equivalent internal resistance value, so that the heat generated by the ripple current cannot be ignored and appears as an increase in the temperature of the electrolytic capacitor. The life of an electrolytic capacitor is closely related to the temperature, as it is said that the life rises by half when the temperature rises by 10 degrees C. Therefore, as a method of reducing the equivalent internal resistance value of the electrolytic capacitor, a method of connecting several electrolytic capacitors in parallel is used. as a result,
The capacity of the electrolytic capacitor used in the device will increase more than necessary. For example, a capacitor of about 1000 μF may be used only for reducing the ripple rate, but at present, an electrolytic capacitor of about 10,000 μF is used in order to secure a required life.

【0010】平滑用コンデンサが大容量となったときの
問題点は次の二つにわけられる。第一には、突入電流の
問題であり、電源スイッチ投入時の突入電流が過大にな
って、このために一次側開閉器の溶着およびヒユーズの
溶断等の問題があり、電流制限用抵抗器4aが必要であ
った。この電流制限用抵抗器4aは、装置の通常運転時
には抵抗発熱による損失が過大であるため、装置の効率
低下と発生する熱の処理が問題であった。また、前記抵
抗器4aと並列にスイッチを設けて、装置の通常運転時
にはこのスイッチを閉にして前記の問題を解決する方法
もあるが、大容量のスイッチが必要であった。
Problems when the smoothing capacitor has a large capacity can be divided into the following two problems. First, there is a problem of an inrush current. When the power switch is turned on, the inrush current becomes excessively large, which causes problems such as welding of a primary-side switch and fusing of a fuse. Was needed. In the current limiting resistor 4a, the loss due to resistance heating is excessive during the normal operation of the device, so that the efficiency of the device is reduced and the generated heat is treated. There is also a method of solving this problem by providing a switch in parallel with the resistor 4a and closing the switch during normal operation of the apparatus. However, a large-capacity switch is required.

【0011】第二には、図3に示すように、装置の通常
運転時の入力電流Iが正弦波ではなく、間欠的な電流波
形となるため、平滑用コンデンサの容量が大きいと入力
電流のピーク値が大となって、入力電流実効値が大きく
なり力率を悪くしていることである。
Second, as shown in FIG. 3, the input current I during normal operation of the device is not a sine wave but an intermittent current waveform. This means that the peak value becomes large, the effective value of the input current becomes large, and the power factor is deteriorated.

【0012】また、従来技術2においては、平滑用コン
デンサの容量を小さくできるので入力電流のピーク値が
小さくなり入力電流実効値も小さくなって、力率は改善
されるもののコンデンサC1の突入電流制限用抵抗がな
いので、突入電流は大きくこれによるスイッチの溶着、
ヒューズの溶断等の問題が残る。
Further, in the prior art 2, since the capacity of the smoothing capacitor can be reduced, the peak value of the input current is reduced and the effective value of the input current is reduced, so that the rush current limitation of the capacitor C1 is improved although the power factor is improved. Since there is no resistance, the inrush current is large, which causes switch welding,
Problems such as blown fuses remain.

【0013】さらに、ダイオードDRはこの突入電流に
耐える大きな容量のダイオードが必要であり安価な装置
にはならない。
Further, the diode DR requires a diode having a large capacity to withstand the rush current, and is not an inexpensive device.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本考案の装置は、商用交
流電源を入力とし、整流して直流に変換し、得られた直
流出力を平滑回路によって平滑した後インバータ回路に
よって高周波交流に変換した後にさらにアーク加工に適
した特性の出力に変換する方式のアーク加工用電源装置
において、前記平滑回路を商用周波電流の充放電と低周
波のサージ電圧を吸収するための電解コンデンサと前記
作用を損なわない程度の抵抗器とからなる直列回路と、
前記直列回路に並列に接続した前記電解コンデンサより
小容量のフィルムコンデンサとから構成したアーク加
工用電源装置である。
The apparatus of the present invention takes a commercial AC power supply as input, rectifies and converts it to DC, smoothes the obtained DC output by a smoothing circuit, and converts it to high-frequency AC by an inverter circuit. In a power supply device for arc processing, which converts the output into a characteristic suitable for arc processing later, the smoothing circuit impairs the electrolytic capacitor for charging / discharging the commercial frequency current and absorbing the low frequency surge voltage, and the above-described operation. A series circuit consisting of resistors
From the electrolytic capacitor connected in parallel to the series circuit
Also arc machining power supply apparatus configured from a film capacitor having a small capacity.

【0015】[0015]

【作用】本考案の装置は、平滑回路を上記のようにする
ことによって、平滑用コンデンサの平滑作用を損なわず
にしかも商用電源ラインから混入する低周波のサージ電
圧も吸収するために電解コンデンサが有効に作用し、前
記電解コンデンサと直列に接続する低抵抗器は前記電解
コンデンサの作用を必要最小限の容量の電解コンデンサ
で実現させるものである。また、インバータ回路の高速
スイッチング時に発生する高周波のサージ電圧吸収のた
めにフィルムコンデンサが有効に作用するものである。
In the device of the present invention, since the smoothing circuit is constructed as described above, the electrolytic capacitor is used to absorb the low-frequency surge voltage mixed from the commercial power supply line without impairing the smoothing action of the smoothing capacitor. The low resistor which works effectively and is connected in series with the electrolytic capacitor realizes the function of the electrolytic capacitor with an electrolytic capacitor having a minimum necessary capacity. In addition, the film capacitor effectively acts to absorb a high-frequency surge voltage generated at the time of high-speed switching of the inverter circuit.

【0016】[0016]

【実施例】図4に本考案の実施例を示す。同図において
図1に示した従来装置と異なる部分は平滑回路4のみで
あり、その他は全く同様であるので同機能のものに同符
号を付してある。平滑回路4は、抵抗器Raとコンデン
サC1aとの直列回路と、この直列回路に並列に接続さ
れたコンデンサC2aとからなる。
FIG. 4 shows an embodiment of the present invention. 1 differs from the conventional apparatus shown in FIG. 1 only in the smoothing circuit 4, and the other parts are completely the same. The smoothing circuit 4 includes a series circuit of a resistor Ra and a capacitor C1a, and a capacitor C2a connected in parallel to the series circuit.

【0017】ここでコンデンサC2aはインバータ回路
へ供給する高周波のリプル電流を負担するとともにスイ
ッチング動作時に発生する高周波のサージ電圧を吸収す
るためのコンデンサであり、その容量は装置の出力電流
に対応し、スイッチング動作時にコンデンサC2aに流
れるリプル電流の大きさに依存するが、インバータ回路
の動作周波数を数十kHzの高周波とするときは数十μ
F程度でよい。またコンデンサC2aは高周波のリプル
電流を負担し、高周波サージ電圧を吸収するために周波
数特性のよいフィルムコンデンサを使用する。
Here, the capacitor C2a is a capacitor that bears a high-frequency ripple current supplied to the inverter circuit and absorbs a high-frequency surge voltage generated during the switching operation. The capacity of the capacitor C2a corresponds to the output current of the device. Although it depends on the magnitude of the ripple current flowing through the capacitor C2a during the switching operation, when the operating frequency of the inverter circuit is a high frequency of several tens of kHz, several tens of μm are used.
It may be about F. The capacitor C2a bears a high-frequency ripple current and uses a film capacitor having good frequency characteristics to absorb a high-frequency surge voltage.

【0018】このフィルムコンデンサはインバータ回路
への高周波電流の供給とスイッチング時に発生するサー
ジ電圧の吸収を良くするためにインバータ回路を構成す
るスイッチング素子の近くに配置して可能な限り配線を
短くしておく。さらに、コンデンサC1aは、商用周波
を整流した出力を平滑すると同時に商用電源ラインから
混入する低周波のサージ電圧を吸収するための電解コン
デンサであり、その容量は商用電源ラインのインピーダ
ンスに依存するが、1000μF程度でよい。さらに、
抵抗器Raは、コンデンサC1aの前記作用を満たすと
ともに、コンデンサC1aとC2aおよび配線のインダ
クタンスによって発生する共振をなくし、かつ必要以上
にリプル電流を流さない範囲で適当な抵抗値のものを用
いる。
This film capacitor is arranged as close as possible to a switching element constituting the inverter circuit to shorten the wiring as much as possible in order to supply a high-frequency current to the inverter circuit and to absorb a surge voltage generated during switching. deep. Further, the capacitor C1a is an electrolytic capacitor for smoothing the output obtained by rectifying the commercial frequency and at the same time absorbing the low-frequency surge voltage mixed in from the commercial power supply line, and its capacity depends on the impedance of the commercial power supply line. It may be about 1000 μF. further,
The resistor Ra satisfies the above-described operation of the capacitor C1a, and eliminates the resonance generated by the inductance of the capacitors C1a and C2a and the wiring, and has an appropriate resistance value within a range in which an unnecessary ripple current does not flow.

【0019】ここで商用電源ラインから混入する低周波
のサージ電圧が最も顕著に表れるのが電源投入時である
ので、電源投入時について考察する。
Here, when the power is turned on, the low-frequency surge voltage mixed from the commercial power supply line appears most remarkably.

【0020】図5(a)は、図1の従来技術1における
平滑回路を有する装置の入力部分だけの等価回路を示
す。
[0020] FIG. 5 (a) shows an equivalent circuit of only the input portion of the device having a smoothing circuit in the prior art 1 in Fig.

【0021】電源電圧をEとすると、そのピーク値は
(2)1/2 ・Eとなるので、装置の入力電圧の最大値は
(2)1/2 ・Eの直流電圧とみなせる。L1、R1は一
次側配線のインダクタンスと抵抗分である。Sは主電源
スイッチである、C3は平滑用コンデンサである。
Assuming that the power supply voltage is E, its peak value is (2) 1/2 · E, so that the maximum value of the input voltage of the device can be regarded as (2) 1/2 · E DC voltage. L1 and R1 are the inductance and resistance of the primary side wiring. S is a main power switch, and C3 is a smoothing capacitor.

【0022】図5(a)は、よく知られたLCR直列共
振回路の構成であり、主電源スイッチS投入時のコンデ
ンサC3の電圧は式(1)に示す条件のとき振動的とな
りC3に過充電されることがわかる。
FIG. 5 (a) is a construction of a well-known LCR series resonant circuit, the voltage of the capacitor C3 at the main power switch S is turned over to the C3 becomes oscillatory when the condition of Formula (1) It turns out that it is charged.

【0023】[0023]

【数1】 (Equation 1)

【0024】したがって、一次側配線のインダクタンス
L1に比べてコンデンサC3の容量が小さすぎるとこの
振動も顕著になり、過充電される電圧も高くなることが
わかる。
Therefore, it can be seen that if the capacitance of the capacitor C3 is too small compared to the inductance L1 of the primary side wiring, this oscillation becomes remarkable and the overcharged voltage becomes high.

【0025】図5(b)は、本考案の入力部の等価回路
を示したものであり、コンデンサC4と抵抗器R4の直
列回路をコンデンサC3と並列に追加してコンデンサC
3の見かけの容量を増やして主電源スイッチS投入時の
振動を防止して過充電を抑制している。
FIG. 5 (b) shows an equivalent circuit of the input section of the present invention. A series circuit of a capacitor C4 and a resistor R4 is added in parallel with a capacitor C3 to form a capacitor C.
3, the apparent capacity is increased to prevent vibration when the main power switch S is turned on, thereby suppressing overcharging.

【0026】ここでコンデンサC4の容量は主電源スイ
ッチ投入時に振動的にならない範囲の容量で十分であ
り、抵抗器R4はそのコンデンサC4の作用が維持でき
る範囲で大きいほうがコンデンサC4に流れるリプル電
流が抑制できて、必要最小限の容量に抑えることができ
る。
Here, the capacity of the capacitor C4 is sufficient as long as it does not become oscillating when the main power switch is turned on. The larger the resistor R4 is within the range in which the action of the capacitor C4 can be maintained, the larger the ripple current flowing through the capacitor C4 becomes. It can be suppressed to a necessary minimum capacity.

【0027】ここで、具体的な例として20kVA程度
の容量の電源装置について、各定数を実験により求め
た。
Here, as a specific example, for a power supply device having a capacity of about 20 kVA, respective constants were obtained by experiments.

【0028】実験において、スイッチング素子の近くに
配置する周波数特性の良いコンデンサC3の容量は、電
源装置の運転時に出力電流に略比例したインバータ回路
への高周波リプル電流の大きさに依存するが、本実施例
では60μFに選定した。
In the experiment, the capacity of the capacitor C3 having a good frequency characteristic disposed near the switching element depends on the magnitude of the high-frequency ripple current to the inverter circuit which is substantially proportional to the output current during the operation of the power supply device. In the embodiment, it is set to 60 μF.

【0029】また、一次側電源設備のインダクタンスL
1と抵抗分R1は一次側電源設備のかなり悪い条件とし
てL1=1mH,R1=0.01Ωと想定して、模擬的
に電源装置の入力側にL1=1mH,R1=0.01Ω
のインダクタを接続し、コンデンサC4および抵抗器R
4の定数を色々変えて、主電源スイッチ投入時のコンデ
ンサC3の充電電圧を測定した結果を表1に示す。
Also, the inductance L of the primary side power supply equipment
Assuming that L1 = 1 mH and R1 = 0.01Ω as a considerably poor condition of the primary side power supply equipment, 1 and the resistance R1 are simulated as L1 = 1mH and R1 = 0.01Ω on the input side of the power supply device.
And the capacitor C4 and the resistor R
Table 1 shows the results of measuring the charging voltage of the capacitor C3 when the main power switch was turned on while changing the constant of 4 in various ways.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】この結果から、前述のように一次側電源設
備のインピーダンスを想定したときはコンデンサC4の
容量の下限値として1500μF程度、抵抗器R4の上
限値として3Ω程度であることがわかる。
From these results, it can be seen that assuming the impedance of the primary side power supply equipment as described above, the lower limit of the capacitance of the capacitor C4 is about 1500 μF, and the upper limit of the resistor R4 is about 3Ω.

【0032】図5(c)は図4の実施例の平滑回路まわ
りを抜き出したものである。同図において運転時にはコ
ンデンサC1aおよびコンデンサC2aにそれぞれ充放
電電流が流れるので、点線内部で構成する閉ループはL
CR共振回路を構成するので抵抗器Raはそのダンピン
グ抵抗器の働きを持つことになる。したがって抵抗器R
aは式(2)の関係式を満足する必要がある。
FIG. 5 (c) shows a portion around the smoothing circuit of the embodiment of FIG. In the drawing, during operation, charge and discharge currents flow through the capacitors C1a and C2a, respectively, so that the closed loop formed inside the dotted line is L
Since the CR resonance circuit is formed, the resistor Ra has the function of the damping resistor. Therefore the resistor R
a needs to satisfy the relational expression of Expression (2).

【0033】[0033]

【数2】 但し、 (Equation 2) However,

【数3】 (Equation 3)

【0034】ここで、前記閉ループの配線のインダクタ
ンス分をL=0.1μHとすれば、式(2)により抵抗
器Raの抵抗値を計算すると
Here, assuming that the inductance of the closed loop wiring is L = 0.1 μH, the resistance is calculated by the equation (2).
Calculating the resistance of the vessel Ra

【数4】 となり抵抗器Raの抵抗値は0.1Ωよりも大きな値が
必要になる。
(Equation 4) The resistance value of the resistor Ra needs to be larger than 0.1Ω.

【0035】 従って、抵抗器Raの適正値として Ra =0.1Ω〜3Ω コンデンサC1aの適正値として C1a=1500μF程度 であることがいえる。Therefore, it can be said that the appropriate value of the resistor Ra is Ra = 0.1Ω to 3Ω. The appropriate value of the capacitor C1a is about C1a = 1500 μF.

【0036】本考案を実施した20kVA程度のアーク
加工用電源装置についてその効果まとめると、コンデ
ンサC2a=60μF、抵抗器Ra=1.0Ωを用いる
ことにより
The effects of the power supply device for arc machining of about 20 kVA embodying the present invention can be summarized by using a capacitor C2a = 60 μF and a resistor Ra = 1.0Ω.

【0037】従来の技術1との比較では 平滑コンデンサの容量 10000μF が 1500μF に 力率 0.8 が 0.9 に 突入電流ピーク値 1000A が 300A にIn comparison with the prior art 1, the capacitance of the smoothing capacitor 10000 μF becomes 1500 μF, the power factor 0.8 becomes 0.9 and the inrush current peak value 1000 A becomes 300 A.

【0038】それぞれ改善された。また、主電源スイッ
チ投入時の平滑コンデンサの充電電圧は、一次電源設備
がL=1mH、R=0.01Ωの場合においても従来技
術1で280Vであったものが本考案でも280Vであ
り、過充電されることはなかった。
Each improved. Also, the charging voltage of the smoothing capacitor when the main power switch is turned on is 280 V in the prior art 1 even when the primary power supply is L = 1 mH and R = 0.01 Ω. It was never charged.

【0039】なお、コンデンサC1a,C2aおよび抵
抗器Raの定数は、一次電源設備のインダクタンスと抵
抗値、適用する装置の容量などによって変わるものであ
ることは言うまでもない。
It is needless to say that the constants of the capacitors C1a and C2a and the resistor Ra vary depending on the inductance and resistance of the primary power supply equipment, the capacity of the applied device, and the like.

【0040】さらに、本考案は、図4の実施例に限定さ
れるものではなく、インバータ回路としてハーフブリッ
ジ方式のもの、フオワードコンバータ方式のものでもよ
く、また出力回路として整流回路7の次にスイッチング
素子を用いた極性切替回路を設けて交流出力、直流出力
ともに可能としたものなどに適用できる。
Further, the present invention is not limited to the embodiment shown in FIG. 4, but may be a half-bridge type or a forward converter type as an inverter circuit. The present invention can be applied to, for example, a device in which a polarity switching circuit using a switching element is provided to enable both AC output and DC output.

【0041】[0041]

【考案の効果】本考案の装置は、平滑回路を電解コンデ
ンサと抵抗器とからなる直列回路と、前記直列回路に並
列に接続された前記電解コンデンサよりも小容量のフィ
ルムコンデンサにより構成することによって、インバ
ータ回路のスイッチング動作時に発生する高周波のサー
ジ電圧を吸収するとともに、商用周波の整流出力を平滑
し商用電源ラインから混入する低周波のサージ電圧も吸
収する安価な平滑回路が実現できる。
[Effect of the Invention] The device of the present invention uses an electrolytic capacitor for the smoothing circuit.
A series circuit consisting of the capacitors and resistors, by configuring the a film capacitor having a small capacity than the electrolytic capacitor connected in parallel to said series circuit, a high-frequency surge voltage generated during switching operation of the inverter circuit An inexpensive smoothing circuit that not only absorbs but also smoothes the rectified output of the commercial frequency and absorbs the low-frequency surge voltage mixed in from the commercial power supply line can be realized.

【0042】また、平滑回路全体のコンデンサ容量を小
さくできるので入力電流のピーク値が低くなり、入力電
流の実効値も小さくなって電源装置の力率が改善でき
る。さらに主電源スイッチ投入時の突入電流も小さくな
るのでスイッチの溶着、ヒューズの溶断を防止すること
ができる。
Further, since the capacitance of the capacitor of the entire smoothing circuit can be reduced, the peak value of the input current decreases, and the effective value of the input current also decreases, thereby improving the power factor of the power supply device. Further, the rush current when the main power switch is turned on is also reduced, so that the welding of the switch and the blowing of the fuse can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来技術1の構成を示す接続図である。FIG. 1 is a connection diagram showing a configuration of a conventional technique 1.

【図2】従来技術2の構成を示す接続図である。FIG. 2 is a connection diagram showing a configuration of a conventional technique 2.

【図3】平滑回路4における入力電圧と電流の各波形を
示す図である。
3 is a diagram showing waveforms of an input voltage and a current in a smoothing circuit 4. FIG.

【図4】本考案の実施例をを示す接続図である。FIG. 4 is a connection diagram showing an embodiment of the present invention.

【図5】(a)は、従来技術1における平滑回路部分の
等価回路を示す図であり、(b) は、図4の実施例における平滑回路部分の等価回
路を示す図であり、(c) は、図4の実施例における平滑回路部分を詳細に
した等価回路を示す図である。
5 (a) is a diagram showing an equivalent circuit of the smoothing circuit portion in the prior art 1, (b) is a diagram showing an equivalent circuit of the smoothing circuit part in the embodiment of FIG. 4, (c 4 ) is a diagram showing an equivalent circuit in which a smoothing circuit portion in the embodiment of FIG. 4 is detailed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a、1b、1c 入力端子 2 電源スイッチ 3 整流回路 4 平滑回路 5 インバータ回路 6 変圧器 7 整流回路 9 直流リアクトル 10 アーク負荷 11 出力電流検出器 12 出力電流設定器 13 誤差増幅器 14 インバータ制御回路 Ra 抵杭器 C1a 電解コンデンサ C2a フイルムコンデンサ L1 電源側のインダクタンス R1 電源側の抵抗値 1a, 1b, 1c Input terminal 2 Power switch 3 Rectifier circuit 4 Smoothing circuit 5 Inverter circuit 6 Transformer 7 Rectifier circuit 9 DC reactor 10 Arc load 11 Output current detector 12 Output current setting device 13 Error amplifier 14 Inverter control circuit Ra resistor Piler C1a Electrolytic capacitor C2a Film capacitor L1 Inductance on power supply side R1 Resistance value on power supply side

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】 商用交流電源を入力とし、整流して直流
に変換し、得られた直流出力を平滑回路によって平滑し
た後にインバータ回路によって高周波交流に変換した後
にさらにアーク加工に適した特性の出力に変換する方式
のアーク加工用電源装置において、前記平滑回路を電解
コンデンサと抵抗器とからなる直列回路と前記直列回路
に並列に接続された前記電解コンデンサよりも小容量の
フィルムコンデンサとから構成したアーク加工用電源装
置。
1. A commercial AC power supply is input, rectified and converted to DC, the obtained DC output is smoothed by a smoothing circuit, then converted to high-frequency AC by an inverter circuit, and then output having characteristics suitable for arc machining. in arc machining power supply apparatus of a type to be converted to, electrolytic said smoothing circuit
An arc processing power supply device comprising: a series circuit including a capacitor and a resistor; and a film capacitor connected in parallel to the series circuit and having a smaller capacity than the electrolytic capacitor .
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