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    • 专利摘要:

    公开号:WO1985003894A1
    申请号:PCT/JP1985/000060
    申请日:1985-02-14
    公开日:1985-09-12
    发明作者:Haruki Obara
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:B23H1-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 放電加工電源
    [0003] 技 術 分 野
    [0004] 本発明は、 コ ンデンサからの放電エネルギー を用 いて 金属等を加工する型彫放電加工機やワイ ヤ放電加工機等 の放電加工機の放電加工電源に関する。
    [0005] 背 景 技 術
    [0006] コ ンデンサの放電を用 いて加工を行う放電加工電源の 電源回路は、 F I G . 1 に示すよ う な回路が従来使用さ れている。 F I G . 1 に おいて 、 E は電源、 R 1 は電流 制限用の抵抗、 C 1 は充放電用 コ ンデンサ、 Pは鼋極、 Wはワ ー ク.、 Q 1 は充電用のスイ ッ チング素子である 卜 ラ ンジス タ 、 G 1 はそのベース 、 Q 2 は放電用のスイ ツ チング素子である ト ラ ン ジス タ 、 G 2 はそのベ ースであ る 。 ま た 、 L 1 , L 2 は該回路に存在する浮遊のイ ンダ ク タ ンスである。 こ のよ う な回路に おいて 、 充電用 の 卜 ラ ンジス タ Q 1 のベース G 1 にパルスを入力 し て該 卜 ラ ンジスタ Q 1 をオンさせ、 コ ンデンサ C 1 を充電さ せ、 その後、 該 ト ラ ンジス タ Q 1 を オ フ させた後放電用の 卜 ラ ン ジスタ Q 2をオ ンさせて 、 上記コ ンデンサ C 1 の充 電電圧を電極 Pと ワ ー ク W間 に 印加させ、 コ ンデンサ C 1 の放電電流が上記電極 Pと ワ ー ク W間の間隙に放電 と なっ て流れ、 それに よ り放電加工が行なわれるものであ るが、 コ ンデンサ C 1 を高速充電するために 、 電流制限 用の抵抗 R 1 を小さ く する と 、 該抵抗 R 1 が発熟 し 、 ェ ネルギー ロ スが大き く 好ま し く ない。 ま た 、 卜 ランジス タ Q 1 をオフ に した とき、 回路内にある浮遊のイ ンダク タ ンス L 1 に蓄え られたエネルギーが上記 ト ラ ンジス タ
    [0007] Q 1 の コ レクタ ， エミ ヅ タ圜に大きなサージ電圧と し て 印加され、 卜ランジス タ Q 1 を破損する等の欠点があ つ た 。 そのため、 流れる電流を大き く するこ と はできず、 高速充電が難しかっ た。
    [0008] 発 明 の 開 示
    [0009] 本発明の第 1 の目 的は、 上記従来技術の欠点を改善 し コ ンデンサ放電回路における充電を急速に行い、 かつ 、 発熱をな く し 、 電源効率の高い放電加工電源を提供する と に る-。
    [0010] 本発明の第 2 の目的は、 コ ンデンサ放電回路における コ ンデンサへの充電用 スイ ッ チング素子がサージ電圧に よ り破損されるこ とを防止するこ と にある 。
    [0011] さ ら に本発明の第 3 の目 的は、 回路中に存在する浮遊 イ ンダク タ ンスを小さ ぐし 、 エネルギー ロ スを少な く す ·© し と にある。 —
    [0012] 本発明の第 4の目 的は、 コ ンデンサ放電回路における コ ンデンサの充電電圧を簡単に制御できる放電加工電源 を提供するこ と にある。
    [0013] 上記目 的を達成するために本発明は、 充電用のスイ ツ チング素子と ]^電用のスイ ッ チング素子を有するコ ンデ ンサ放電回路の放電加工電源において 、 充電電流制展用 の抵抗をな く し 、 該抵抗に.よるエネルギー ロスをな く す と共に 、 充放電用のコ ンデンサと並列にダイ オ ー ドを設 け、 該ダイ オ ー ド と充電用 のスイ ッ チング素子及び電源 平滑用のコ ンデンサをプ リ ン 卜板化 し 、 浮遊イ ンダク タ ンスを極めて小さ く し たか ら 、 大電流を流 し て も充電用 のスイ ッ チング素子をオフ に し た とき、 該スイ ッ チング 素子に加わるサー ジ電圧は小さ く な り 、 該スイ ッ チング 素子を破損するこ ともないので 、 髙速充電を可能に した 放電加工電源である。
    [0014] ま た 、 上記プ リ ン 卜板化 し た回路部分 と充放電用のコ ンデンサ間 に存在する浮遊イ ンダク タ ンスに蓄え ら れた エネルギー は、 上記ダイ オー ドを介 し て充放電用 コ ンデ ンサに蓄積さ れるから 、 エネルギ ロ ス は小さ く て すむ そ し て 、 前述 し た よ う に 、 電流制限用の抵抗が存在 し な いから 、 該抵抗に よる発熱のエネルギ ー ロ スも防止でき その う え、 スィ ッ チング素子に加わるサー ジ電圧も小さ いこ とから 、 該ス イ ッ チング素子に よ る無駄な消費電力 も小さ く する こ とができ 、 全体的に電源効率の よ い放電 加工電源を得る こ と ができる 。
    [0015] そ して 、 電流制限用抵抗がないか ら充電用のスィ ッ チ ング素子をオン すれば充電電流は直線的に変化するので 充電用の 卜 ラ ンジス タ のオ ン時簡を調整するこ と に よ つ て 、 コ ンデンサの充電電圧を必要 と する レベルま で簡単 に制御するこ とができる。
    [0016] 図面の簡単な説明
    [0017] F I G . 1 は、 従来の放電加工電源の回路図、 F I G 2は、 本発明の一実施例の回路図、 F I G . 3は、 同実 施例のタイ ミ ング図である。
    [0018] 発明を実施するための最良の形態 本発明をよ り 詳細に説述するために、 以下、 F I G . 2. F I G . 3に従っ て これを説明する。
    [0019] F I G . 2は、 本発明の一実施例を示す図で、 Eは電 源、 Q 1 , Q 2はスイ ッ チング素子と しての充電用及び 放電用の ト ラ ンジスタ 、 G 1 , G 2はそのベース、 C 1 は充放電用のコ ンデンサ、 C 2は電源 Eの平滑用 ンデ ンサ、 Dはダイ オー ド、 Pは電極、 Wはワ ー ク、 L 2 , L 3は浮遊のイ ンダク タ ンスである。
    [0020] そ し て、 本発 において は、 上記コ ンデンサ C 2. 充 電用の ト ランジス タ Q 1 , ダイ オー ド Dはプ リ ン 卜板 A で構成されてお り 、 かつ 、 プ リ ン 卜板化 し た回路部分に 従来存在していた電流制陧用の抵抗 （ F I G . 1 におけ る抵抗 R 1 ) をな く している。 その結果、 プ リ ン 卜板化 するこ と に よ っ て該プ リ ン 卜 板化された回路部分の浮遊 イ ンダク タ ンスを極めて小さ く して いる。 なお、 L 2は 電極 P , ワ ー ク W等へのリ ー ド線等に よる浮遊イ ンダク タ ンスであ り 、 L 3は上記プ リ ン 卜板 Aと充放電用の コ ンデンサ C 1 に接続する部分に生 じる浮遊イ ンダク タ ン スである。 また、 充放電用のコンデンサ C 1 と放電用の ト ランジスタ Q 2は、 従来のよ う にプ リ ン 卜板化 しても よいこ と は勿論である。
    [0021] そこで、 本実施例の動作 ついて、 F I G . 3のタ イ ミ ングチ ヤ ー 卜 を参照 し なが ら 説明 する 。
    [0022] F I G . 3 に おい て 、 i は充電用 の小 ラ ンジ ス タ Q 1 のベ ー ス G 1 に 印加 するパルス 、 ίί は放電用 の 卜 ラ ン ジ ス タ Q 2 のベ ー ス G 2 に 印加 するパルス 、 ffi は コ ンデ ン サ C 1 の充電電流 〖 1 、 iv は コ ンデンサ C 1 の充電電圧 V c 及び ワ ー ク W と電極 P 間の ギ ャ ッ プ電圧 V G 、 V は ダイ オ ー ド D に流れる電流 I s 、 vi は ワ ー ク Wと 電極間 に 流れる放電電流 I s を各々 表わ す 。 今、 充電用 の ト ラ ン ジス タ Q 1 の ベ ー ス G 1 に 、 F I G . 3 i に 示す よ う にパルス を印加 し て 、 該 ト ラ ン ジ ス タ Q 1 を オ ン に す る と 電流 Ι ι が電源 E か ら 卜 ラ ン ジス タ Q 1 , コ ンデ ンサ C , イ ンダク タ ン ス L 3 、 そ し て 、 電源 Eへ と 流れ 、 コ ンデンサ C 1 は充電を始める 。 そ の と き 、 該電流 Ι ι は浮遊イ ンダ ク タ ンス し 3 の イ ン ピ ー ダ ン ス に よ り 、
    [0023] d I 1 / dt= ( V - V c ) / L 3 ( Vは電源 E の電圧 ） なる関係で 、 F I G . 3 ϋί に 示す よ う に 直線的 に 増加 ' する 。 そ し て 、 コ ンデンサ C 1 の充電電圧 V c は F I G . 3 iv に示す よ う に 順次増加 す る 。 そ し て 、 充電用 の 卜 ラ ン ジス タ Q 1 の ベ ース G 1 へ の印加を停止 し 、 該 卜 ラ ン ジ ス タ Q 1 を オ フ に す る と 、 浮遊イ ンダク タ ン ス L 3 に 蓄積さ れた エネルギ ー に よ る電流 I s がダイ オ ー ド D を 介 し て F I G . 3 v に示す よ う に流れ、 .いわ ゆ る フ ラ イ ホ ィ一ル回路を形成 し て 、 コ ンデ ンサ C 1 をさ ら に充電 す る 。 こ の際 、 コ ンデ ンサ C 1 へ の充電電流 Ι ι 及ぴ充 電電圧 V c は 、 上述 し た 説明 か ら分かる よ う に 、 浮遊ィ ンダク タ ンス L 3 と 卜 ランジス タ Q 1 をオン にするベー ス G 1 に印加するパルス幅 （ F I G . 3 ί 参照） よ っ て 決まるか ら 、 卜 ラ ンジスタ Q 1 を オ ンにするパルス幅を 調整するこ と に よ り 、 ま た、 浮遊イ ンダク タ ンス L 3が 小さければ、 適当なイ ンダク タ ンスを付加 して 、 コ ンデ ンサ C 1 の充電電圧を調整できる 。
    [0024] この よ う に して 、 コ ンデンサ C 1 を充電 し、 卜 ラ ンジ スタ Q 2のベ ー ス G 2 に F ί G . 3 ii に示すよ う にパル スを印加 し て 卜 ランジス タ Q 2をオンにする。 その結果 上記コ ンデンサ C 1 の充電電圧 V c がワ ー ク Wと電極 P 間のギャ ッ プに印加され （ F I G . 3 'w の V G ) 、 放電 が開始 し 、 F I G . 3 V〖に示す よ う に放電電流 I 3 が流 れる と となる。
    [0025] 以上述べたよう に 、 本発明の放電加工電源は動作する が、 大電流 I i を流 し 、 充放電用 コ ンデンサ C 1 を高速 充電 し 、 充電用の ト ラ ンジスタ Q 1 をオフ に し ても 、 プ リ ン 卜板化されて、 浮遊イ ンダケタ ンスが極め て小さい ので、 充電用 ト ランジスタ Q 1 に加わるサー ジ電圧は極 めて小さ く な り 、 該 ト ラ ンジスタ Q 1 を破損する よ う な こ と もな く 高速充電を可能に する。 さ ら に 、 該プ リ ン 卜 板と充放電用の コ ンデンサ G 1 間 に存在する浮遊イ ンダ ク タ ンス L 3等に蓄積されたエネルギー は、 ダイ オー ド Dを介して電流 1 2 と し て流れ、 コ ンデンサ C 1 をさ ら に充電するからエネルギー ロ スは非常に小さなもの とな る 。 ' .
    权利要求:
    Claims
    請 求 の 範 囲
    . 充電用の ト ラ ンジスタ と放電用のスイ ッ チング素子 を有するコ ンデンサ放電回路の放電加工電源において 充電電流制限用の抵抗をな く し 、 充放電用の コ ンデン ザと並列にダイ オ ー ドを設け、 該ダイ オー ド と充電用 の 卜 ラ ンジス タ 及び電源平滑用 の コ ンデンサをプ リ ン 卜板化 したこ とを特徴 とする放電加工電源。
    . 上記プ リ ン 卜 板と充放電用 コ ンデンサ間に イ ンダク タ ンスを挿入 し て接続 し た こ とを特徴 と する請求の範 囲第 1 項記載の放電加工電源。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE3577668D1|1990-06-21|
    US4710603A|1987-12-01|
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    EP0174372B1|1990-05-16|
    EP0174372A1|1986-03-19|
    JPH0355251B2|1991-08-22|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1985-09-12| AK| Designated states|Designated state(s): US |
    1985-09-12| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): DE FR GB |
    1985-10-28| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1985901056 Country of ref document: EP |
    1986-03-19| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1985901056 Country of ref document: EP |
    1990-05-16| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1985901056 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP3598484A|JPH0355251B2|1984-02-29|1984-02-29||
    JP59/35984||1984-02-29||DE19853577668| DE3577668D1|1984-02-29|1985-02-14|Stromquelle fuer elektrische entladungsbearbeitung.|
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