电弧切割机制造技术

电弧切割机具有将交流电源变换为直流电源的交流－直流变换装置。交流－直流变换装置的输出由逆变装置变换为高频输出。整流装置将该高频输出变换为直流输出。整流装置具有第１及第２输出端子。第１输出端子连接于可与工件连接的第１端子。第２输出端子连接于可与割炬阴极连接的第２端子。在可与割炬阳极连接的第３端子和第２端子之间设有引弧发生装置。该引弧发生装置包含高频发生装置。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由引弧产生电弧的电弧切割机，尤其是有关在电弧切割机中使用的限流电阻器的保护电路。利用由引弧产生电弧的电弧切割机切割工件时，首先通过在相隔微小空间设置的割炬的阴极与阳极之间产生高频放电，使来自直流电源的引弧电流在割炬的阴极与阳极之间流过。为了限制引弧电流，设有限流电阻器。每当流过引弧电流时，限流电阻器便有电流流过。为使电弧切割机小型化，限流电阻器也要使用小型的。因此，若导引弧电流多次流过限流电阻器，则限流电阻器将被异常加热，因而必然使限流电阻器的使用率降低。为此，在电弧切割机中设有限流电阻器的保护电路。以往，作为设有限流电阻器的保护电路的电弧切割机，有如附图说明图1所示的型式。在该电弧切割机中，从交流电源2来的交流电压由换流器4变换为直流电压。该直流电压由逆变器6变换为低压高频电压。该高频电压通过整流电路8变换为直流电压。作为换流器4，例如可使用备有二极管及平滑电容器的类型。作为逆变器6，例如可使用功率FET或IGBT(绝缘栅双极晶体管)。作为整流电路8，与换流器相同，可使用备有二极管及平滑电容器的结构。整流电路8具有正极输出端子8a及负极输出端子8b。正极输出端子8a连接于第1端子10。第1端子10与工件14连接。负极端子8b连接于第2端子12。第2端子12与割炬15的割炬阴极15a连接。除此之外，还设有第3端子16。第3端子16与割炬阳极15b连接。割炬阳极15b与割炬阴极15a相隔微小间隙配置。引弧电路18设置在第2端子12与第3端子16之间。在引弧电路18中，在第2端子12与第3端子16之间连接着电容器20和高频耦合线圈22的串联电路。高频发生装置24连接在高频耦合线圈22上。高频发生装置24周期性地反复产生例如高频脉冲信号。该高频脉冲信号，例如如图2所示，在数百n秒的时间产生数KV的电压，其输出经过数m秒缓慢衰减。从整流电路8的正极端子8a到电容器20与高频耦合线圈22的连接点，连接着开关26与限流电阻器28的串联电路。即，限流电阻器28与开关26、高频耦合线圈22、割炬阳极15b、割炬阴极15a串联，连接在整流电路8的端子8a、8b之间。在限流电阻器28上并联设置由齐纳二极管(zenerdiode)30、电阻器32、继电器34的继电器线圈34a组成的串联电路。在继电器线圈34a上并联连接着电容器36。继电器线圈34a，当在其两端供给规定的电压时，使连接于控制器38的常闭接点34b断开。上述的齐纳二极管30、电阻器32、继电器线圈34a、电容器36、继电器接点34b，构成限流电阻器保护电路。控制器38例如由微型计算机构成，用来控制高频发生装置24、开关26及逆变器6。在正极端子8a与第1端子10之间设有一个变流器42，用于逆变器6的控制。利用该变流器42检测从整流电路8流到第1端子10的电流，并将其检测值供给控制器38。此外，在控制器38上还设有控制高频发生装置24的动作用的开关44。在该电弧切割机中，从交流电源2来的交流电压由换流器4变换为直流电压。该直流电压由逆变器6变换为高频低电压，并通过整流电路8变换为直流电压。之所以使用逆变器6，是为了避免使用大型的变压器。在该电弧切割机起动后的初期，由于在割炬阴极15a与工件14之间没有产生电弧，所以没有电流从整流电路8流到割炬15侧。这时，如将开关44闭合，则控制器38使高频发生装置24投入工作。从而使高频脉冲信号按每个规定的周期从高频耦合线圈22经过割炬阳极15b、割炬阴极15a、电容器20流回到高频耦合线圈22。据此，在割炬阴极15a、割炬阳极15b之间产生高频放电，两者之间的阻抗降低。这时，引弧电流从整流电路8的正极端子8a经过开关26、限流电阻器28、高频耦合线圈22、割炬阳极15b、割炬阴极15a流到整流电路8的负极性端子8b，在割炬阳极15b与割炬阴极15a之间产生引弧。在这种状态下，如将割炬15靠近工件14，由于存在着引弧，则在割炬阴极15a与工件14之间产生电弧放电。其结果是，电弧电流从整流电路8的正极端子8a通过变流器42、第1端子10、工件14、割炬阴极15a、第2端子12流到整流电路8的负极端子8b。该电弧电流由变流器42检出之后，控制器38将开关26断开，阻止电流流过限流电阻器28，与此同时，控制器38使高频发生装置24停止工作。可是，切割机是用来切断工件的设备，所以在完成工件14的切割之后，整流电路8的正极端子8a与负极端子8b之间的电路被断开，电弧消失。因此，变流器42检测出已经没有电弧电流流过，控制器38根据该检测结果将开关26闭合，同时使高频发生装置24开始工作。因此，与上述相同，再次产生电弧。即，进行引弧切割机的再起动。例如，当被切割的工件14为网状时，电弧的消失将在短时间内会频繁发生。因此，如在短时间内多次进行再起动，则在限流电阻器28上流过电流的累计时间就会相当长。为使切割机小型化，限流电阻器28也要使用小型小容量的，所以限流电阻器28有可能因异常加热而烧毁。因此，如果使用限流电阻器28上不能在短时间内频繁地流过电流。此外，使用该导引弧切割机的人频繁闭合开关44时，也存在同样的情况。因此，设置了限流电阻器28的保护电路。当在限流电阻器28上流过的电流在齐纳二极管30上供给的电压超过齐纳二极管30的击穿电压时，电容器36通过电阻器32充电。当限流电阻器28没有电流流过时，电容器36通过电阻器32及限流电阻器28放电。电容器36在短时间内频繁地被充电，其充电电压如达到继电器34的动作电压，则继电器线圈34a使继电器接点34b断开。据此，控制器38使逆变器6停止工作，随着电弧的消失，即使高频发生装置24产生高频脉冲，也不会有电流流过限流电阻器28。在该保护电路中，由于使用继电器34、电阻器32、齐纳二极管30，所以使电弧切割机大型化了。而且，继电器34的动作电压(继电器接点34b的断开电压)随其周围温度而变化。此外，为将动作电压供给继电器线圈34a而采用的电阻器32及电容器36的值，也随周围温度变化。配置在继电器34附近的限流电阻器28也在发出相当大的热量。因此，使继电器34的继电器接点34b断开的电压变化很大。要想防止这种变化，对电阻器32和电容器36必须使用即使周围温度变化其值也很难改变的产品，然而其价格是很高的。本专利技术的目的是提供一种能以低成本而高精度地保护限流电阻器的电弧切割机。本专利技术的电弧切割机具有将交流电源变换为直流电源的交流-直流变换装置。该交流-直流变换装置的输出由逆变装置变换为高频输出。在该电弧切割机中设有将该逆变装置的高频输出变换为直流输出的整流装置。整流装置具有第1及第2输出端子。第1输出端子连接于第1端子。第1端子可与工件连接。第2输出端子连接于第2端子。第2端子可连接于割炬阴极。并且，在该引弧切割机上还设有可与割炬连接的第3端子。在第2端子与第3端子之间设有引弧发生装置。该引弧发生装置包含高频发生装置。在整流装置的第1和第2输出端子之间设有与割炬阴极、割炬阳极、及高频发生装置串联连接在一起的限流电阻器。设有按照该限流电阻器两端的电压使逆变装置停止工作的限流电阻器保护装置。该限流电阻器保护装置具有当电流流过限流电阻器时进行升序计数、当没有电流流过限流电阻器时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电弧切割机，其特征在于，它备有：将交流电源变换为直流电源的交流－直流变换装置；将该交流－直流变换装置的输出信号变换为高频输出的逆变装置；将该逆变装置的高频输出变换为直流输出并具有产生直流输出的第１及第２输出端子的整流装置；连接于该整流装置第１输出端子并可与工件连接的第１端子；连接于上述整流装置的第２输出端子并可与割炬阴极连接的第２端子；可与割炬连接的第３端子；设置在上述第２端子与第３端子之间并包含高频发生装置的引弧发生装置；与割炬阴极、割炬阳极、及高频发生装置一起串联连接在整流装置的第１和第２输出端子之间的限流电阻器；以及与该限流电阻器两端间的电压相对应，使上述逆变装置停止工作的限流电阻器保护装置，限流电阻器保护装置具有升降计数装置，该升降计数装置，当电流流过限流电阻器时进行升序计数，当没有电流流过限流电阻器时进行降序计数，如其计数值超过设定值，则产生使上述逆变装置停运的信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：四方邦夫，冈本茂，檀上谦三，木下敦史，狩野国男，桥本隆志，
申请(专利权)人：株式会社三社电机制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]