(57)【要約】      （修正有）【課題】  各種の異なる波形の放電パルスを発生する方法及び発生器を提供する。【解決手段】  パルス休止期間により互いに分離された放電加工用放電パルスのタイムシーケンスを発生する方法及び発生器に関する。少なくとも２つのパルスコンデンサは、放電パルスを共同して形成する部分パルスの形でスパークギャップに放電する。放電パルスは、所定の波形を有し、また互いに異なる所定の波形を有する複数の放電パルスから選択される。少なくとも2つのパルスコンデンサは、選択され亜放電パルスが所定の波形で発生されるように、制御される。【選択図】図２０Ａ
2007038401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパークギャップに放電する放電パルスを共同して形成する部分パルスを少なくとも２つのパルスコンデンサ(22)のそれぞれから発生する、パルス休止期間により互いに分離された放電加工用放電パルスのタイムシーケンスを発生する方法であって、
所定の波形を有する放電パルスを、異なる所定の波形を有する複数の放電パルスから選択し、選択された放電パルスが所定の波形で発生されるように少なくとも2つパルスコンデンサを制御することを含む、放電加工用放電パルスのタイムシーケンスの発生方法
【請求項２】
前記選択された放電パルスが所定の波形を有するように、前記パルスコンデンサ(22)の複数の部分パルスの極性、パルス持続期間、電流振幅、又は放電時点を設定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記部分パルスの電流振幅を、充電電圧、各パルスコンデンサ(22)のキャパシタンス、又はインダクタンス値を介して、設定する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
各パルスコンデンサ(22)のキャパシタンス、又はインダクタンス値を介して、各パルスコンデンサのパルス持続期間を設定する、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
インバータ構成のスイッチング要素(28〜35)及び絶縁トランス(27)により、各部分パルスの極性を設定する、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
多数のパルスコンデンサ(22)から前記スパークギャップに同時に放電させる、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
多数のパルスコンデンサ(22)から前記スパークギャップに次々に放電させる、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記パルスコンデンサ(22)から前記スパークギャップに正弦半波の形で放電させ、正弦半波の波形と異なる所定の波形を有する前記選択された放電パルスを発生する、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
各部分パルスの電流振幅、又は放電時点を、前記選択された放電パルスの所定の波形の調和分析により決定する請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。、
【請求項１０】
前記選択された放電パルスがほぼ方形波となるように、各部分パルスの放電時点、パルス持続時間、及びキャパシタンスを設定する、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
ほぼ方形波の前記選択された放電パルスを発生するために、前記放電パルスを発生する各部分パルスの電流振幅、及び放電時点を遅延線の数学的モデルにより決定する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
所定の立ち下がり時、前記選択された放電パルスの所定の波形が所定のリップル、及び所定の立ち上がり時を含むように、各部分パルスの放電時点、パルス持続期間、及び電流振幅を選択する、請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記選択された放電パルスの所定の波形がその端に特定の振幅及び特定の持続期間の電流ピークを含むように、各部分パルスの放電時点、パルス持続期間、及び電流振幅を選択する、請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記選択された放電パルスの所定の波形がその端に特定の振幅及び特定の持続期間の放電パルスの残存する極性と逆極性の電流ピークを含むように、各部分パルスの放電時点、極性、パルス持続期間、及び電流振幅を選択する、請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
放電パルスのタイムシーケンスの所定の波形が、その形において、が互いに異なる極性、振幅又は持続期間となるように、各部分パルスの放電時点、極性、パルス持続期間、及び電流振幅を選択する、請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記パルスコンデンサ(22)の過剰充電電圧の発生を基に、その過剰エネルギーを、電流源(10〜17)を介して、直流電圧源(8,9)に帰還させる、請求項１から１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
パルス休止期間により互いに分離された放電加工用放電パルスのタイムシーケンスを発生する発生器であって、それぞれが1つの部分パルスを発生する少なくとも２つのパルスコンデンサ(22)と、該パルスコンデンサに接続された放電制御器(FPGA,CAP1〜CAP4,INV1〜INV4)であってスパークギャップへの放電パルスを形成するために前記パルスコンデンサの放電を制御する放電制御器(FPGA,CAP1〜CAP4,INV1〜INV4)と、所定の波形を有する放電パルスを互いに異なる波形を有する複数のパルスから選択する選択手段（FPGA,CNC）とを含み、
前記放電制御器は、前記選択された放電パルスが所定の波形で発生されるように、前記少なくとも２つのパルスコンデンサの放電を制御する、放電加工用放電パルスのタイムシーケンスを発生する発生器。
【請求項１８】
前記放電制御器(FPGA,CAP1〜CAP4,INV1〜INV4)は、前記選択された放電パルスが所定の波形で発生されるように、前記パルスコンデンサ(22)の部分パルスの極性、パルス持続時間、電流振幅、又は放電時点を設定する、請求項１７に記載の発生器。
【請求項１９】
前記放電制御器(FPGA,CAP1〜CAP4,INV1〜INV4)は、前記パルスコンデンサ(22)の蓄電電圧を感知するセンサ(SENS)と、該センサからの信号を受ける前記プログラマブル・デジタル回路(FPGA)と、該プログラマブル・デジタル回路を構成しかつこれと両方向に通信可能のシステム・インターフェース(LINK)と、前記パルスコンデンサを放電させるために前記プログラマブル・デジタル回路に備えられた全てのスイッチング要素(24,26)に接続された駆動回路とを含む、請求項１７又は１８に記載の発生器。
【請求項２０】
当該発生器は前記電極の近くに直接配置されており、また当該発生器と工作物とを接続する導体は低漂遊インダクタンス及び高漂遊キャパシタンスを含む、請求項１７から２０のいずれか１項に記載の発生器。
【請求項２１】
前記放電制御器(FPGA,CAP1〜CAP4,INV1〜INV4)は、多数の放電パルスの所定の波形用のデータセットが記憶された制御器(FPGA)を含み、前記選択手段(FPGA,CNC)は、前記制御器のデータセットの１つを選択する数値制御器(CNC)を含む、請求項１７から２０のいずれか１項に記載の発生器。
【請求項２２】
前記選択手段(FPGA,CNC)は、多数の放電パルスの所定の波形を発生するために前記放電制御器(FPGA,CAP1〜CAP4,INV1〜INV4)用のデータセットを含み、また選択されたデータセットを前記放電制御器に送る、請求項１７から２０のいずれか１項に記載の発生器。
【請求項２３】
前記選択手段(FPGA,CVNC)は、予め計算された形の多数の放電パルスの所定の波形を発生するデータセットを記憶し、かつ前記放電制御器(CAP1〜CAP4,INV1〜INV4)前記選択されたデータセットを送る数値制御器(CNC)を含む、請求項１７から２２のいずれか１項に記載の発生器。
【請求項２４】
前記制御器（FPGA）は、前記パルスコンデンサ(22)の充電電圧の全ての設定値を所定の波形の振幅を変更する比例ファクタで増大させるように、構成されている、請求項２０又は２１に記載の発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の分野に関し、具体的には工作機械の作動方法及び工作機械に関し、より具体的には放電加工機（ＥＤＭ）、特にワイヤ切断放電加工機及び型堀放電加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２は、型堀放電加工機の一般的な形態を示す。ワイヤ切断放電加工機においては、実際には詳細において型堀放電加工機と異なるが、製造業者はそれら２種類の放電加工機のために異なる構想（concepts）を用いる。これは、ワイヤ切断放電工機では非常に短くかつ高い放電パルスが要求されるのに対し、型堀放電加工機では低振幅でかつ長い放電パルスが使用されることから、複雑なパルス発生器に特に適用されている。今日まで、一貫した全ての構想を満たす解決はなされていない。
【０００３】
放電加工装置は、交流（ＡＣ）主入力部1、電力キャビネット２、電力ケーブル装置３及び機械４等のサブ・システムを複雑にしている。電力キャビネット２は、ＡＣ電圧モジュールＡＣ、直流（ＤＣ）電圧モジュールＤＣ、数値制御器ＣＮＣ、１以上の駆動モジュールＤrive、発生器モジュールＧen.を一般的な機械制御モジュールＣontrolと共に収容している。電力キャビネットの全容量がかなり嵩みかつ重いこと、及び総電力損が１桁のｋＷのオーダになることから、電力キャビネット２は、一般に、機械４から離間した箇所に設置される。
【０００４】
ケーブル装置３は、通常、２ｍから５ｍの長さを有する。第１のケーブルは、駆動モジュールＤriveを機械４の軸駆動モータに接続させてモータ電流の供給に用いられ、また、いくつかの制動電流や、位置検出器からの種々の感知デジタル信号のために備え付けられている。これらのケーブルは、大きなコスト高要因となり、また正しく設計されないと、重要な問題となる停止時間を導入することになる。
【０００５】
第２のケーブルは、発生器モジュールＧen.を機械４の電極と工作物とに接続する。この第２のケーブルは、電力損失がパルス電流の高いＲＭＳ値のために１００Ｗ／ｍのような高い値になる不利益を招く。このエネルギー損失に関する不利益は別としても、これらのケーブルは、機械構造物を熱変形させ、したがって工作物を不正確に加工することになる。現在、この問題に対する解決は複雑な水冷手段によっている。
【０００６】
他の不利益は、用いるケーブルが高い剛性を有すること、特にそれぞれがほぼ５ｍｍ２の断面積を有する銅芯を用いる８つの同軸ケーブルを用いなければならないことにある。ケーブルが機械の移動する構成部品に接続されるから、それらの剛性はマイクロメータ程度の範囲にそれら構成部品を曲げ、したがって工作物に加工誤差を与える。
【０００７】
第３のケーブルは、電磁弁、ポンプ、補助ドライバ、スイッチ、温度センサ、安全装置等の一般的な機械制御モジュールを機械４の多くの機能ユニットに接続するのに用いられる。これら第３のケーブルは、大きなコンダクタを必要とし、また特殊なケーブルを必要とするから、相当高価になる。他の欠点は、機械４と電力キャビネット２とが顧客に別々に送られる場合に、据え付けの際にケーブル装置３を誤って接続する問題を有することである。
【０００８】
第１３回ＩＳＥＭの会報（２００１年、第１巻、ビルバオ）の３頁から１９頁には、パルスコンデンサを介するパルス発生器の基本的な全てのプロセス及び方程式がマイクロ放電加工機へのそれらの応用に関して記載されている。これらのコメントは、一般的に適合し、したがって本発明にも適合する。
【０００９】
第１３回ＩＳＥＭの会報（２００１年、第１巻、ビルバオ（１５３頁から１６０頁には、二重半ブリッジ回路タイプの無抵抗発生器が記載されている。この発生器は、各半ブリッジ回路で対称型デルタ電流を発生するように設計されている。適切に制御されるとき、２つの半ブリッジ回路の総電流が無リップルの台形パルスとなる。上昇する範囲内で及びデルタ電流の降下時に電流波形を表す信号でのパルス幅変調により、大きく変化する所望の電流波形が合成される。１つの半ブリッジ回路が備えられているから、出力パルス波形はそれに応じて単極である。これは、付加抵抗器を除去することで能率を改良することができるが、電流ピーク間の整流のために即座に低減される。この不利益は、パルス電流及び周波数が大きいほど、大きくなる。そのような発生器が急勾配のパルスの発生に用いられるとき、通常の高周波が必ず必要とされる。ブリッジ回路の不利益に関する他の問題は、工作物と電力原との間のスイッチング要素の存在に有り、急勾配の整流がＡＣ主電源側で高い置換電流になり、最終的に粗悪な電磁互換性を招く。同じ理由から、２つの電源が機器構成のコストの面から不必要な互いに切り離された直流であることが必要とされる。
【００１０】
米国特許第４，７１０，６０３号には、パルスコンデンサの放電原理に基づいて動作する発生器が開示されており、その基本回路を本願の図３に示す。直流（ＤＣ）電圧源ＥからコンデンサＣ１にスイッチング要素Ｑ１及びインダクタンスＬ３を介して充電する。スイッチング要素Ｑ２は、パルスコンデンサＣ１の電荷を、インダクタンスＬ２を介して、スパークギャップＰＷに放電させる。この電流は、直線動作における充電抵抗器及びスイッチング要素のいずれも必要としない。
【００１１】
米国特許第４，７６６，２８１号には、本願の図４に示すような受動型充電電圧調整器を備える発生器が開示されている。充電電圧調整器は、フライバック変換変成器と２つのダイオードとを含む。この発生器は、米国特許第４，７１０，６０３号の発生器から明らかなように、スイッチング要素Ｑ１を経るように発生器に生じる整流損失が除去されるから、効率が高い。
【００１２】
しかし、上記両発生器は、さらに他の不利益をもたらす。第１に、単極充電のために、パルス周波数が７０ｋＨｚ付近の値に制限される。周波数をさらに高めると、効率が低下する値に充電電流を増大させることになる。第２に、これらの発生器は、これを電極付近に配置するには大きすぎる。これの詳細説明のために、これら発生器の時間ｔの関数としてスパークギャップにおけるパルス電流Ｉgapとコンデンサ電圧Ｕcとを用いて作図した図５を参照する。正弦波パルス電流Ｉgapのために、負の充電電圧Ｕgapが正の残留電圧Ｕendと共に正弦波状になることが明らかである。この残留電圧Ｕendは、スパークギャップにおいて変換されないエネルギーに正確に対応し、パルスコンデンサに帰還される。線損失を無視すると、残留電圧は、前記した第１３回ＩＳＥＭの会報（第１巻、２００１年、ビルバオ）の３から１９頁によれば、以下のようになる。
【００１３】
Ｕend＝Ｕcrg＋２×Ｕgap・・・・・・（１）
【００１４】
ここに、Ｕgapは機械の電極と工作物との間のスパークギャップを経る電圧に対応する。
【００１５】
残留電圧Ｕendは、パルス電流、パルスコンデンサのキャパシタンス、及び放電回路のインダクタンスのいずれにもしたがわない。放電後、充電電圧調整器は、パルスコンデンサに所望の負の充電電圧Ｕchrgの再充電を直ちに開始させる。この従来技術において、残留充電電圧の全電気エネルギーは、インダクタンス内（図３のコイルＬ３内又は図４のフライバック変換変成器内）で、最初に磁気エネルギーに変換され、次いでパルスコンデンサに逆極性の電気エネルギーの形で蓄積される。
【００１６】
米国特許第６，５２５，２８７号には、パルス発生用の複数のコンデンサを含む他の発生器が開示されている。これらコンデンサは、交流動作における全ブリッジ回路のクロス分岐点に挿入されている。この従来技術の主たる着想は、コンデンサの低損失交流インピーダンスにより負荷抵抗器を置換することにある。しかし、全ブリッジ回路のスイッチング要素は、高損失をともなう総負荷電流を実際に整流しなければならず、さもなければ１００％の電流リップルとなり、かなりの量の電流がケーブル装置に誘導的に蓄積される。
【００１７】
米国特許第５，３８０，９７５号には、スイッチング要素によりスパークギャップに同時放電する複数のパルスコンデンサを含む発生器が開示されている。これは、単一のパルスコンデンサを用いる場合に比べ、キャパシタンスが増加し、放電エネルギーが定められたレベルに維持される。
【００１８】
米国特許第４，０７２，８４２号及び第６，２８１，４６３号には、パルス電流調整器のスイッチング周波数を最小に維持しつつ、選択的な高電圧を得ることができるスイッチング・モードの発生器にダイオードを介して接続された点火電圧源を備える発生器が開示されている。これら発生器の全ての点火源は、負荷抵抗器を含み、また例えばパルス電流を調整すること、換言すればその形を調整することができない。この種の発生器は、点火電圧源が電圧（例えば、実質的に電流なしに）調整するように使用する限り進歩しているが、しかし、より小さい放電電流の発生に点火電圧源を使用すると、（切り換え周波数が高すぎるためにＤＣ調整器には不確かになる）望まない効率損を生じる。
【００１９】
【非特許文献１】第１３回ＩＳＥＭの会報（２００１年、第１巻、ビルバオ）の３頁から１９頁及び１５３頁から１６０頁
【特許文献１】米国特許第４，７１０，６０３号
【特許文献２】米国特許第４，７１０，６０３号
【特許文献３】米国特許第４，７６６，２８１号
【特許文献４】米国特許第６，５２５，２８７号
【特許文献５】米国特許第５，３８０，９７５号
【特許文献６】米国特許第４，０７２，８４２号
【特許文献７】米国特許第６，２８１，４６３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明の目的は、各種の異なる波形の放電パルスを発生する方法及び発生器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の１つの面に従えば、パルス休止期間により互いに分離された放電加工用放電パルスのタイムシーケンスを発生する方法に向けられる。少なくとも２つのパルスコンデンサは、放電パルスを共同して形成する部分パルスの形でスパークギャップに放電する。所定の波形を有する放電パルスは、所定の波形を有する複数の放電パルスから選択される。２つのパルスコンデンサは、選択された放電パルスが所定の波形で発生されるように、制御される。
【００２２】
本発明の第２の面に従えば、パルス休止期間により互いに分離された放電加工用放電パルスを発生する発生器に向けられる。発生器は、１つの部分パルスを発生する少なくとも２つのパルスコンデンサを含む。スパークギャップへの放電を制御する放電制御器は、それらのパルスコンデンサにこれらを制御するように接続されている。発生器は、所定の波形を有する放電パルスを、所定の波形を有する複数の放電パルスから、選択する選択手段を含む。放電制御器は所定の波形を有する、選択された放電パルスを発生するように２つのパルスコンデンサを制御する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、実施例について説明する。
【００２４】
以下に説明する具体例は、単なる実施例として記載されており、種々変更することができる。
【００２５】
図１は、型堀放電加工機の主モジュールを示し、この実施例においては既知の複数のモジュール、例えば、交流（ＡＣ）主入力部１、これに続く交流モジュールＡＣ、及び直流（ＤＣ）モジュールＤＣに副分割することができる。電力キャビネット２は、かなり小さが、駆動モジュールＤrive、発生器モジュールGen.、及び一般的な機械制御モジュールControlが機械４に配置されることから、操作卓に配置することができる。
【００２６】
図２のケーブル装置３は、除去されて、ノード５に対し星形構成の標準化されたデータリンク６（LINK）に置換されている。各種モジュールに対する全ての情報及びコマンドは、ノード５に診断目的のために利用することができる。ノード５は、容易にアクセス可能の箇所に配置されるが、好ましくは機械４に配置される。
【００２７】
各種モジュール用の電力源は、データリンク６を介して、ほぼ５０Ｗまで直接供給することができる。同様に、標準化された直流電圧ケーブル７は、高電力が要求されたときのために備えられており、また高電力を、直流電圧モジュールＤＣから、高電力を要求しているモジュールに供給する。直流電圧ケーブル７は、１．５ｍｍ２及び例えば±２８０Ｖの直流電圧の部分を有しており、また問題なく５．６ｋＷまで供給することができ、さらに丁度２．３Ｗ／ｍが熱に変換される。最新のワイヤ切断放電加工機用の発生器は鋼を毎分５００ｍｍで切断するために２．２ｋＷを必要とするが、それぞれが５ｍｍ２の断面積を有する８つの並列同軸ケーブルを含む既知の装置場合、３７Ｗ／ｍがケーブル装置３により熱に変換される。そのような状態のもとに、この実施例における直流電圧ケーブル７は０．３７Ｗ／ｍが熱に変換されるにすぎず、これは上記の従来技術より１００倍小さい。
【００２８】
５．６ｋＷまでの電流を推定すると、主スパーク電力は、鋼において毎分１２５０ｍｍ２の材料除去率を生じ、既知のケーブル装置３においては９４Ｗ／ｍとかなりの電力損を発生する。選択肢として、交流主入力部１、交流モジュールＡＣ、及び直流モジュールＤＣを機械４に付加的に再配置することができる。この例において、操作卓（電力キャビネット２）は、数値制御器ＣNCに配置されており、また単独の標準化されたデータリンク６（Link）を介して接続されて、必要な電気エネルギーを供給される。したがって、標準化された直流電圧ケーブル７は、より短くなり、機械４の内部に単に存在するにすぎない。
【００２９】
これにより、客先での装置の設置作業が大幅に簡単になり、単に交流主入力部１を交流主電源に接続し、データリンク６を操作卓に結合することが必要となるにすぎない。
【００３０】
図６は、図５に示す従来の発生器による波形との比較において、以下に説明する発生器からのコンデンサ電圧Ｕcとパルス電流Igapの時間に関する変化を示す（電圧波形とパルス電流波形として示す）。比較する充電電圧のために、図６の充電時間ｔchargは図５に示す充電時間より短く、残留充電電圧Ｕendは所望の充電電圧Uchargに対する正しい極性の短い電流パルスにより補われる。残留充電電圧Ｕchargは、磁気エネルギーを介して変換されず、それにより１００％に近い効率で変換されて、放電パルスを十分に増大した最大周波数にすることが可能になる。
【００３１】
図７は、本発明に係る両極性電流源８〜１７の形の充電調整器の一実施例を示す。入力部Ｖdc+，Ｖdc-、中性点０Ｖは、標準化された直流電圧ケーブル７を介して、図１の直流電圧モジュールＤＣから、例えば±２８０Ｖの直流電圧を供給される。中性点０Ｖは、装置の高い電磁的互換性(EMC)に有利な対称負荷となるほぼアース電位に対応する。
【００３２】
単純な場合、直流電圧は、図１の直流モジュールＤＣから直接得ることができるし、一般的な４００Ｖ交流主電源から三相整流ブリッジ回路及びフィルタコンデンサを介して得ることができ、線絶縁を必要としない。選択肢として、電子的スイッチング要素を含む能動型三相インバータブリッジ回路を備えることができる。そのようなブリッジ回路を用いる代替回路は、交流主電源の変動を補償する閉ループ直流制御機能、直流電圧を交流主電源のピーク値より高くする機能、滑らかに開始する機能、電力ファクタ補正（ＰＦＣ）機能、対称直流負荷の中性点の安定化機能、４００Ｖ交流主電源への直流エネルギーの帰還等、種々の付加的機能を達成する。これら全ての回路は、当業者に取って公知であり、ここではさらなる説明はしない。
【００３３】
コンデンサ８，９は、両極性電流源８〜１７用の電流パルスを供給し、また直流電圧ケーブル７（ＤＣ）を脈動電流のない状態に維持するために備えられている。正の電流源は、正の充電電流Ｉ+の発生に役立つ。スイッチング要素１０，１６は、同時にオンに切り換えられて、入力Ｖdc+から始まって、インダクタンス１４を介して、０Ｖ端子に戻る電流を直線的に増大させる。それより前でなく、所定時間後に、出力Ｉ+が充電用のパルスコンデンサ２２（図８参照）に切り換えられ、スイッチング要素１６、必要ならばスイッチング要素１０もオフに切り換えられる。このとき、充電電流Ｉ+は、その充電電圧を補うようにパルスコンデンサ２２に流れる。図８のセンサＳENSは、充電電圧を設定値と比較し、充電電圧が設定値に達すると、直ちにデータ信号を図１０の制御器ＦPGAに送る。次いで、スイッチング要素１６は、パルスコンデンサ２２内の充電電圧Ｉ+を急激に減少させるオンに切り換えられる。スイッチング要素１０がこの時点においてまだオンに維持されていると、スイッチング要素１０が同様にオフに切り換えられ、次いで残留電流Ｉ+がダイオード１２、インダクタンス１４及びスイッチング要素１６を介して循環される。同じ極性の次の充電パルス電流を供給するために、スイッチング要素１０は適切な時点にオンに切り換えられて、上記動作を繰り返す。
【００３４】
インダクタンス１４が電流源として作用するから、パルスコンデンサ２２の充電電圧は出力Ｖdc+より相当高くしてもよい。しかし、これは、充電電流出力部Ｉ+がパルスコンデンサ２２に接続される前に、機能不全になるから、スイッチング要素１６が開放されると、スイッチング要素１６に致命的な結果を招く。このため、瞬間的な保護ダイオード（図示せず）がスイッチング要素１６及び１７と並列に備えられるか、充電電圧を入力電圧Ｖdc+及びＶdc-に制限するように回復ダイオード４５及び４６がそれぞれ端子Ｉ+とＶdc+との間及び端子Ｉ-とＶdc-との間に付加的に挿入される。必要ならば、入力電圧Ｖdc+及びＶdc-を増大させることができる。高い振幅及び短い持続時間の放電パルスを発生するには、パルスコンデンサ２２の最小キャパシタンスとの関連において可能な高い充電電圧で作動させることが好ましい。
【００３５】
スイッチング要素１１及び１７、ダイオード１３、並びにインダクタンス１５からなる構成は、負の充電電流Ｉ-を発生するように作用し、上記のような正の電流源と同様に動作する。
【００３６】
図７に示す両極性電流源８〜１７は、各種の動作をすることができる。動作周波数を最大にすると共に、損失を最小にするとき、関係する特殊な適用によっては異なるアプローチが必要になる。
【００３７】
長時間にわたってインダクタンス１４，１５及びダイオード１２，１３に不必要な高電流が流れることを防止することが能率を高める上で重要である。このための１つの選択肢は、パルスコンデンサ２２の充電が完了したとき、スイッチング要素１０及び１６又は１１及び１７をオフに切り換えるように、付加的な回復ダイオード４５，４６を利用することである。インダクタンス１４又は１５に蓄積された磁気的な残留エネルギーは、ダイオード１２，４５、又は１３，４６を介してコンデンサ８，９に回収される。この動作モードは、２つの充電パルス間の休止時間が最小であるときに利点をもたらす。換言すれば、残留エネルギーを次の充電パルスのために直接利用する利点がある。
【００３８】
他の選択肢は、スイッチング要素１６，１７をオフに切り換えるタイミング（時点）をコンデンサ２２の充電に関連付けて実現することである。パルス放電の間におけるこのタイミングの選択は、理想的にはパルスコンデンサ２２のクロスオーバ点が丁度０Ｖのときであり、これにより完全に無損失の整流が達成される。他の有益な利点として、この例により充電時間が短縮されることにある。実際に、極端な状態においては、パルスコンデンサ２２の充電電圧は、その放電の終わりに既に設定値に達しており、次の放電に直接利用可能である等、種々の利点がある。
【００３９】
動作周波数を最大にするには、インダクタンス１４，１５の値を最小にし、インダクタンス１４，１５の充電動作をパルスコンデンサ２２の放電開始を基に直接的に開始させることである。高い充電電圧のためには、さらに、コンデンサに充電の間、オンに切り換えられるスイッチング要素１０，１１をそのまま維持すると利点があり、充電時間はコンデンサ８，９からの付加的なエネルギーのためにさらに短縮される。
【００４０】
パルスコンデンサ２２用の図８に示す充放電回路１８〜２６は、対応する入力部Ｉ+、Ｉ-を介して、図７に示す両極性電流源８〜１７に接続される。第２の端子は、０Ｖに接続されて、両極性電流源の中性点０Ｖに接続される。スイッチング要素１８，１９は、ダイオード２０，２１と共に、放電の間所望の極性を確実に維持する。センサＳENSは、パルスコンデンサ２２での充電状態を監視して、それを基に各種のデータ信号を得る。スイッチング要素２４及び２６は、ダイオード２３及び２５と共に、パルスコンデンサ２２から出力部Ｔprに正しい極性で放電するように作用する。
【００４１】
同じ実施例において、付加的なダイオード６３，６４は、特殊な応用のために備えられている。ワイヤ切断放電加工機において、ワイヤ接触の不十分な変位抵抗のため、又はスパークギャップの弱いイオン化のために、状態は既に点火された放電を直ちに消滅させる。パルスコンデンサ２２からの放電が続くと、その高い充電電圧がスパークギャップにおける強制的な再点火を導き、直ちにワイヤにクラックを生じさせる。そのようなダメージを防止するために、スイッチング要素２４又は２６が強制的にオフに切り換えられて、放電回路の各種のインダクタンスに蓄積されたエネルギーと関係する問題が起きる。コンデンサ放電型発生器用の既知の方法は、スイッチング要素と並列に接続された一時的な保護ダイオードを備え、エネルギーを熱に変換する不利益を招く。そのような多くの悪放電は、効率を低下させ、また発生器全体に故障を招く一時的な保護ダイオードを破壊する。本発明の好ましい実施例においては、エネルギーがダイオード６３，６４，及び端子Ｖdc+，Ｖdc-を介してコンデンサ８，９に回収（回復）される利点を有する。全体のプロセスが図１０に示す中央制御ユニットＦPGAにより開始されるから、単位時間当たりのこれら誤ったパルスの数は、プロセス制御値、診断情報又は速い警報として、計数され、また利用又は送出される。
【００４２】
図９に示すインバータ回路２８〜３２の絶縁トランス２７の主入力部Ｔprは、図８に示す充放電回路１８〜２６の対応する主出力部Ｔprに接続される。絶縁トランス２７の第２の主入力部０Ｖは、図７に示す対応する中性点０Ｖに接続される。絶縁トランス２７は、利用可能な正負のパルス極性を常に作るように、直列に接続された２つの二次巻線を含む。これら二次巻線の中性点は、工作物ＷSに接続される出力部に接続される。発生器回路を中性点０Ｖに関して対称的な負荷構成にすると、電磁的互換性にとって利点がある。工作物ＷSが一般にアース電位に又は微少電位に接続されるから、容量性の置換電流は回路を通して交流主接続部１に現れる。これによる利点は、大きな磁気的抑制要素のための設置面積(footprint)、損失及びコストにおける低減にある。絶縁トランス２７の二次巻線の他の２つの端子は、スイッチング要素２９，３０，３４，３６、それらと共同するダイオード２８，３１，３３，３５、及びインダクタンス３２を介して、出力部に接続される。この出力部は、電極ＥLに接続される。この実施例において、スイッチング要素３０，３６は正の放電パルスのためにオンに切り換えられ、スイッチング要素３４，２９は負の放電パルスのために同様に切り換えられる。これは、スパークギャップへの放電パルスを任意な極性に変換するように、パルスコンデンサ２２の充電電圧の極性を瞬間的に変更可能にする。
【００４３】
しかし、例えば、型堀放電加工機用の場合、正の放電パルスだけが必要なときは、スイッチング要素２９，３４及びそれらに関係するダイオード３１，３５を除去することにより、インバータ回路を単純化することができる。同様に、ワイヤ放電加工機の場合、負の放電パルスだけが必要なときは、スイッチング要素３０，３６及びそれらに関係するダイオード２８，３３を省略することにより、インバータ回路を単純化することができる。図１３〜図１８に関連して説明する他の全ての回路についても、同様に簡略化することができる。
【００４４】
絶縁トランス２７は、同様に、多様な寸法設計の自由度を提供する。１つの利点は、標準の条件と調和して交流主電源の絶縁のための容量に耐える十分なサージ電圧を確実にすることである。他の１つは、一次側と二次側との結合を理想化し、高い磁化電流を発生しないように主インダクタンスを十分高い値に維持することにある。両評価は、パルス電流の損失を効果的に防止する。
【００４５】
最適な結合のために、巻線比は１対１が理想的ではあるが、例えば適切な小電流及びそれに対応する高電圧で図８に示す充放電回路１８〜２６を作動させるには、容量に抗する高いサージ電圧を有する対応要素を利用することができることや、整流損失がないことから、そのような条件から逸脱することが多くの効率のために有利である。電流を減じることは、全体の効率を高める上で、全てのスイッチング要素及びダイオードの損失を低下させる。
【００４６】
絶縁トランス２７の上記要求は、平面コア及び平面巻線を有する平面トランスにより満たされる。標準の絶縁性能を有するトランスは、米国特許第５，０１０，３１４号に記載されており、また米国南フロリダ州のペイトン・プランナ・マグネティクス社(PAYTON PLANAR MAGNETICS Ltd.)により製造されている。これらのトランスは、伝送されるパルスの電圧／時間の範囲が非常に小さいから、小さくて軽く、問題なく発生器モジュールの印刷回路に組み付けることができる。この技術は、また、インダクタンス１４，１５，３２に利点をもたらす。
【００４７】
インダクタンス３２は、より小さく選択することができるし、導線を電極に接続する限り、全てを除去してもよく、また絶縁トランス２７の漂遊インダクタンスは十分なインダクタンス成分を既に含んでいる。インダクタンスは、多くの発生器チャンネルを用いて電極にパルスを供給するときに、チャンネル分離のために必要である。
【００４８】
図７，図８，図９においては、ＭＯＳ型ＦＥＴをスイッチング要素１０〜３６として用いている。しかし、これは不可欠のことではなく、当業者は具体的な必要条件にしたがって変更することができる。図９に示すスイッチング要素２９，３０，３４，３６及びダイオード２８，３１，３３，３５の配置のために、他の選択肢がある。例えば、逆向きのスイッチング要素２９及び３０を直列に接続し、ダイオード２８及び３１を対応して逆向きに並列に接続することができる。当業者であれば、各ケースにおける必要条件のための多くの変形を用いることができる。
【００４９】
スイッチング要素１８，１９，２４，２６，２９，３０，３４，３６は、損失に対する目的で用いられており、例えば、各正弦波の半波が零電流で始まるから、零電流で作動され、したがって電圧及び電流の発生（換言すれば、整流の間の電力損失）は零になる。オフへの切り換えのため、電圧が対応する並列的なダイオード２３，３５，２８，３１，３３，３５により妨害されるから、この時点から電圧及び電流が零になるまで、状態が有利になる。
【００５０】
全てのスイッチング要素１０，１１，１６，１７，１８，１９，２４，２６，２９，３０，３４，３６の制御に必要な信号は直流減結合駆動回路（図示せず）を介して、図１０の制御器ＦPGAにより供給される。
【００５１】
図６から明らかなように、単一のパルスコンデンサ２２の充電に必要な両極性電流源６〜１７は、充電時間ｔchrgが短いことにより補償される。図１０を参照するに、同じスパークギャップに放電する全てのチャンネル（選択肢として、いくつかの又は全てのチャンネルが異なる複数のスパークギャップに放電する）を含む多チャンネル構成の発生器モジュールＧENの実施例が示されている。この発生器モジュールは、入力部Ｖdc+及びＶdc-を備える図７に示すような１つの両極性電流源ＢCSと、データリンクＬINKにより図１に示すノード５と同様のノードに接続された１つの制御器ＦPGAとを含む。制御器ＦPGAとしては、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ、すなわち各種の設定値を供給することができると共にデータリンクＬINKにより構成することができるデジタル構成可能のロジック回路が好ましく、装置の作動の間新たな機器構成をロード(load)することが可能である。これらの回路は、最大の機能的順応性を達成し、高速のマイクロプロセッサよりかなり速い並列データ処理を利用することができる。しかし、連続的なデータ処理が必要ならば、並列処理速度に影響を及ぼすことなく、制御器ＦPGAでこれを実現することに問題はない。
【００５２】
パルスコンデンサ２２用の多くの充放電回路ＣPA1〜ＣPA4は、導線Ｉ+及びＩ-を介して、図８，図１３，図１５，図１７に示すような両極性電流源ＢCSに接続されている。各充放電回路ＣAP1〜ＣAP4は、図９，図１４，図１６，図１８に示すようなインバータ回路ＩNV1〜ＩNV4の１つに接続されている。インバータ回路ＩNV１〜ＩNV4のそれぞれは、工作物ＷSに接続される分離した出力部の１つと、電極に共通に接続される分離した出力部ＥL1〜ＥL4の1つとに接続されている（選択肢として、多くの出力部を、複数の単一電極に結合してもよいし、独立して接続してもよい。）。
【００５３】
制御器ＦPGAは、これを各種の回路グループＣAG1〜ＣAG4のセンサ及び全てのスイッチング要素に接続する点線で示すリンクを含む。それらスイッチング要素を駆動するこれら記号化された駆動回路は、それらスイッチング要素を監視し、図８にＳENSとして示し、図１３，１５，１８に+ＳENS，-ＳENSとして示し、図１４，１６，１８にＤＳＣＳENSとして示すような各種のセンサに接続されている。制御器ＦPGAの主機能のために、完全な発生器モジュールの理想的な調整及び監視は、不利な時間遅延を無くすことが可能である。全ての状態、故障及び検出値は、それらが発生したことを信号として、周期的に又は要求に応じて、図1のノード５にデータリンクＬINKを介して送られる。そのようなモジュールは、以下に記載するような無配線のＳＭＤ要素及びＳＭＴ製造技術で自動的に製造することができる。
【００５４】
これらのモジュールは、これが機械の至る箇所に取り付けるように意図されるから、それらの周囲に熱を発散しないようにすることが好ましい。通常の空気冷却はこの目的のためには不十分であるから、流体冷却装置が熱放散をしない点で好ましい。モジュールは、それらの要求に対処すべく、金属化プラスチックの、好ましくは金属の密封ハウジングにより、塵埃、飛散水、電磁的干渉等、機械の周囲環境による弊害から保護される。
【００５５】
制御器ＦPGAは、放電回路ＣAP1〜ＣAP4とインバータ回路ＩNV1〜ＩNV4とを制御する複数のデータセットを記憶していこれらのデータセットは、各種の放電パルスの規定された波形のそれぞれに対応し、また図1にＣNCとして示す数値制御器により予め計算されて記憶されるか、数学的及び三角法操作(mathematical and trigonometric operation)により計算されて制御器ＦPGAに送られる。選択肢として、選択のための予め計算されたデータセットを制御器ＦPGAに記憶させておいてもよい。
【００５６】
この実施例においては、データセット内に一度形成された波形（ここでは、またパルス形状として参照する）は、振幅に比例して増加又は減少される。この目的のために、データセットは、例えば全ての充電電圧設定値を比例して増大又は減少させるべく、数値制御器ＣNC又は制御器ＦPGAにおいて使用する付加的な比例要因だけを受ける。この手法によるパルス振幅の修正は、必要な分析により実行される。
【００５７】
これは、粗加工パルスで開始し、比例要因を連続的に減少させることにより、精密で滑らかな充電パルス、すなわち振幅比例型の加工パルスを発生することが可能になる。この手法を適用すると、工作物を最小の加工時間でより高品質に加工することができる。
【００５８】
ユーザは、特定の加工条件にしたがって特殊なパルス波形を直接選択するか、瞬間的な加工条件のための要求された最適なパルス波形を数値制御器ＣNC又は制御器ＦPGA自信で決定するかのいずれかを選択することができる。この選択は、例えば、求められた機械の正確さ、用いる電極の種類、定められた加工率等のファクタとして作ることができる。当業者は、特殊な機械条件を基に、ここに説明した１つに加えて、各種のパルス波形についての知識を有している。パルスコンデンサ２２の部分パルスから開始して、いくつかの既知の及び新規なパルス波形、並びにそれらを合成する技術を以下に説明する。
【００５９】
以下の例では、インダクタンス（このケースにおいては、特に、絶縁トランス２７、インダクタンス３２及び電極に接続される導線）を介して、コンデンサの放電に現れる正弦半波の形の部分パルスを基に説明する。他の要素が電極に接続される放電回路に挿入されているときは、部分パルスは正弦半波から逸脱する。
【００６０】
パルスコンデンサでの電圧曲線は、充電状態、放電パルス、スパークギャップの状態等、各種の使用可能の直接的及び間接的な情報を含む。
【００６１】
図１１は、放電電流を間接的に得るセンサ（図８のＳENS、図１３，１５，１８の+ＳENS，-ＳENS、図１３，１４，１６，１８のＤＳＣＳENS等）用の第１の実施例を示す。識別コンデンサ３７、演算増幅器３８及び帰還抵抗器３９を含む既知の識別回路は、電圧信号Ｕdiffを出力における時間変化の形の放電電流波形の比例的なシミュレーションをすることができる。
【００６２】
放電電流曲線Ｉは、以下の式（２）により与えられる。
【００６３】
Ｉ＝Ｃ×ｄＵ／ｄｔ・・・・・（２）
【００６４】
ここに、Ｃはパルスコンデンサ２２のキャパシタンス値であり、ｄＵ／ｄｔは時間ｔの関数として得たパルスコンデンサの充電電圧Ｕｃに対応する。
【００６５】
センサは、次いで、作動増幅器の次式（３）にしたがって電流を得る。
【００６６】
Ｕdiff＝-Ｒ39×Ｃ37×ｄＵ／ｄｔ・・・・・・（３）
【００６７】
ここに、Ｒ39は帰還抵抗器３９の値であり、Ｃ37は差動コンデンサ３７の値であり、ｄＵ／ｄｔは時間ｔの関数として得たパルスコンデンサ２２の充電電圧に対応する。
【００６８】
２つのＣ、Ｒ39及びＣ37が一定であるから、出力Ｕdiffは放電電流に正確に比例することになる。
【００６９】
当業者に既知のサンプリング保持回路、積分器、比較器、アナログ／デジタルコンバータのような後続の回路（図示せず）は、制御器ＦPGAにデジタルの形で送られるパルス持続期間、ピーク電流値、電流のＲＳＭ値等、使用可能の各種の情報を信号Ｕdiffから取り出す。この手法により情報を得ることは、測定抵抗器及び電流センサを含む既知のものよりも、直接的であり、迅速であり、より廉価であり、低損失である等の理由によるものであり、またこれを発生器モジュールの全ての構想に統合することに特に直接的に向けられる。出願人は、上記のセンサの構造又は以下の他の独立した特徴の保護を特許請求の範囲に記載している。
【００７０】
図１２は、パルスコンデンサ２２の充電電圧Ｕcの出力値Ｕoutを測定するセンサＳensの実施例を示す。抵抗器４０，４２を含む電圧分割器は、電圧従属構成の演算増幅器４４により、充電電圧を低インピーダンス信号Ｕoutとして次に再生される値に分割する。
【００７１】
抵抗器４０の値は、パルスコンデンサ２２を不必要に放電させないように、1桁のオーダのＭΩに選択されている。充電電圧Ｕcの高周波成分を無歪みで再生することは、コンデンサ４１，４３を含む並列の容量性電圧分割器により行われる。さらに、処理は、上記の電流センサに類似している。
【００７２】
両極性電流源８〜１７用の制御信号に加えて、パルス持続期間を超えて平均化されたスパーク燃焼電圧（spark burning voltage）は、（第１３回ＩＳＥＭの会報、ビルバオ２００１年第1巻第３〜９頁に記載されているように）、例えば、パルスコンデンサ２２の充電電圧Ｕcから得ることができる。ワイヤを経る電圧の誘導的な低下のために、この数量値はワイヤ切断放電加工機の電流測定法によっては殆ど測定されない。
【００７３】
それは、放電に先立って充電電圧Ｕchrg（図５及び６を参照）を記憶し、かつ放電後に残留充電電圧Ｕendを形成し、さらに増幅率０．５を有するサンプリング保持増幅器で十分である。リアルタイム処理に関する抵抗性放電（ワイヤ電極からの不十分なフラッシング）、燃焼電圧の２倍での放電（ワイヤ電極での不十分な現在の接触）、短絡等の利用可能の情報は、平均化されたスパーク燃焼電圧から得ることができ、開ループ制御及び閉ループ制御並びに最適化に使用される。
【００７４】
図１３は、図８に示すような放電パルスを発生する充放電回路１８〜２６の構成と類似する、点火電圧を発生する充放電回路１８〜２６の第１の実施例を示す。点火電圧の発生においては、パルスコンデンサ２２がない、又は無意味な放電だけであることから、点火電圧は正の放電パルスコンデンサ４７及び負の放電パルスコンデンサ４８に分割される。次いで、両パルスコンデンサ４７，４８により供給される正負の電圧は、交流電圧で供給されるべき絶縁トランスの一次巻線に対し交互に切り換えられる。
【００７５】
これの代わりに、単一のパルスコンデンサ２２だけを使用すると、必要な交流電圧は、絶縁トランスの二次巻線を介して、又は付加的なスイッチング要素を介して発生される。
【００７６】
負極性の回路分岐においては、図８に示す正極性の回路分岐に類似して、スイッチング要素１９とダイオード２１とが負のパルスコンデンサ４８に対応して接続されて、スイッチング要素２６及びダイオード２５に同様に適用される。
【００７７】
センサ+ＳENS及び-ＳENSは両パルスコンデンサ４７，４８のために同様に備えられており、またダイオード２３，２５がスイッチング要素２４，２６に並列に接続されている。これは、スパークギャップから到来する変動のための過電圧がパルスコンデンサ４７，４８に回収される、という利点をもたらす。
【００７８】
電流の回復は、インバータ回路（例えば、図１４に示すように、ダイオード２８を備えるスイッチング要素３０だけ、無回復）、又は両電流方向（例えば、図１４に示すように、ダイオード２８を備えるスイッチング要素３０と、ダイオード３１を備えるスイッチング要素２９、所望の回復）であるか否かに基づいて制御可能である。
【００７９】
図１３に示す回路は、さらに、端子Ｔprの出力インピーダンスを絶縁トランスの高周波応答に対し既知の手法及び手段により受動的に改変する整合抵抗器４９を含む。この整合抵抗器４９は、スパークギャップの状態を検出することに利用することができる。特に、放電の開始は、図１２に示すような付加的な放電センサＤＳＥＳENSにより、無遅延でかつ低コストで感知することができる。これの代わりに、放電センサＤＳＥＳENSは、図１４及び１６に示すような点火電圧源の出力に直接適用することもできる。その利点は各種のスイッチング要素の状態に関わりなく感知することにあり、不利益は高ノイズに直面することにある。
【００８０】
図１４は、インダクタンス３２が整合抵抗器５０に置換されていることを除いて、図９に示すインバータ回路に対応するインバータ回路２８〜３６を示す。整合抵抗器５０は、インバータ回路２８〜３６の出力インピーダンスをスパークギャップの高周波応答に受動的に対応させるように、主として作用する。しかし、整合抵抗器５０は、また、パルス休止期間の間にオンに切り換えられるスイッチング要素２９，３０，３４，３６により、パルス休止期間の間にスパークギャップに放電させるように作用させてもよい。
【００８１】
放電加工用電圧の平均値を最小化する目的で、パルス休止期間の間逆電圧(counter voltage)をスパークギャップに切り換えることが可能である。この手法は、水性誘電体を使用するときに利点をもたらす。
【００８２】
図１０に示す発生器モジュールのために、第1のチャンネルＣAP1，ＩNV1が図１３及び図１４に従う点火電圧発生器チャンネルとして構成されているものと考察すると、残余のチャンネルＣPA2〜ＣPA4，Ｉnv2〜Ｉnv4は、図８及び図９にしたがって放電電流チャンネルとして構成される。
【００８３】
整合を開始するとき、全てのパルスコンデンサ２２は、図７に示す両極性電流源８〜１７を介して、所望の電流振幅を得るのに十分な充電電圧に最初に充電する。正負のパルスコンデンサ４７及び４８は、それぞれ、充電電圧の関数としてだけでなく、他の機器の中の絶縁トランス２７の巻線比の関数として所望の点火電圧を発生するように、同じ正負の充電電圧に充電する。
【００８４】
パルス持続期間の間、及びスパークギャップの放電がない限り、点火電圧発生チャンネルＣPA1，ＩNV1のスイッチング要素２４，２６は、交互にオンに切り換えられる。デューティーサイクルは、起こり得る直流電圧要素で絶縁トランス２７に負荷を作用させないほぼ５０％が好ましい。切り換え周波数は、点火電圧の不十分な点火なしに小さい磁化電流を維持するように、及び許容される電圧時間積分値を超えないように、絶縁トランス２７に適合させることが好ましい。これは、点火電圧発生チャンネルＣAP1，ＩNV1の絶縁トランス２７が高いインダクタンス、例えば、絶縁トランス２７の多い巻線数で有利に構成されていることによる。
【００８５】
パルス持続期間の間、及び放電が発生しない限り、インバータ回路２８＾３５の所望の極性のスイッチング要素、例えば３０，３６は、第１の実施例にしたがって励起される。他の実施例においては、随意周波数の交流電圧が、次のパルスの１つから又は放電加工パルスの間中、スイッチング要素３０，３６及び２９，３４を関連してオンに切り換えることにより、発生される。例えば、放電加工パルスの間、点火電圧の極性は、点火に先立って一回又は数回反転させてもよい。さらに、その様な放電加工パルス間のパルス休止期間の間、前記点火電圧の極性と反対の極性を有する電圧をスパークギャップに供給してもよい。
【００８６】
放電センサＤＳＣＳENSが放電を感知しているとき、点火電圧発生チャンネルＣAP1，ＩNV1はオフに切り換えられ、残余の放電電流発生チャンネルＣAP2〜ＣAP4，ＩNV2〜ＩNV4は所望の放電パルスを発生する。電流増幅器がパルスコンデンサ２２の充電電圧の直接的関数であるから、２Ａ以下の小さいパルス電流が点火電圧発生チャンネルＣap1，ＩNV１により発生される。
【００８７】
点火電圧は、充電電圧と図７に示す両極性電流源８〜１７とを介して非常に精密にすることができ、またパルスの間変更することができる。センサ+ＳENS，-ＳENSで測定された充電電圧は、設定値と連続的に比較され、必要ならば、両極性電流源８〜１７を介して修正される。特に、充電は、測定された電圧値が最大設定値を超過しているときに中止され、測定された電圧値が最小設定値未満に低下したときに再度考慮される。効率は、点火電圧発生チャンネルＣap1，ＩNV１が電圧を必要とするが、無電流であるという事実のために、不変の高い値を維持する。
【００８８】
図１５は、高い効率でより小さいパルス電流を供給することができる、点火電圧発生チャンネル用の充放電回路の他の実施例を示す。図１３に示す充放電回路と異なる点は、パルスコンデンサの数が２倍にされていることにある。正負のパルスコンデンサ４７，４８は比較的小さい値（１００ｐF〜１００ｎＦの範囲）に維持されており、また点火電圧を設定するように作用する。大きい値のパルスコンデンサ５３，５４（1μＦ〜1000μＦの範囲）は、正負のパルスコンデンサ４７，４８に並列に接続されている。これらは、点火電圧に関係なく、付加的なスイッチング要素５９，６０及びダイオード５７，５８を介して、充電することができる。この実施例においては、スイッチング要素２４及び２６は、それぞれ、電流測定抵抗器５１，５２と共に、直線電流源２４，５１及び２６，５２を形成している。これらの直線電流源２４，５１及び２６，５２は、放電開始後にパルス電流が小容量パルスコンデンサ４７，４８から放電される短い変位時間の間、放電電流を所望の設定値に維持する主タスクの機能を有する。
【００８９】
しかし、直線電流源２４，５１及び２６，５２は、放電電流を、例えば、傾斜放電加工パルス、随意の周波数のリップルを有する放電加工パルス、又は先鋭パルスのように、変調するようにしてもよい。この場合、直線電流源２４，５１及び２６，５２は、対応して整形された（例えば、ＦPGAからの）設定値信号を供給するのに十分である。
【００９０】
加えて、直線電流源２４，５１及び２６，５２は、例えば、放電加工パルスの開始時に電流を段階的に上昇させることにより、点火パルスの電圧の整形に用いることができる。定められた時間後、電流は所望の開回路電圧に対し非対称に低下するように減少される。実際に、理想的な効率のためには、小さい値のコンデンサ４７，４８は、直線電流源２４，５１及び２６，５２が飽和したとき、それらの充電がスパークギャップの電圧を丁度設定値にするのに十分であるように、選択される。
【００９１】
図１５に示すように、パルスコンデンサ４７及び４８の充電電圧がそれぞれ大きい値のパルスコンデンサ５３及び５４の充電電圧より小さくなると、ダイオード５５及び５６はそれぞれ導通状態になり、電流はこれらのパルスコンデンサ５３及び５４から供給される。パルスコンデンサ５３及び５４は、それぞれ、電流源２４，５１及び２６，５２が通常の作動状態において飽和する高い値（例えば、３０Ｖ〜５０Ｖ、好ましくは３０Ｖ）に、例えば、非常に小さい電圧降下（充電電圧に対し、好ましくは５０％未満、より好ましくは２０％未満）だけが電流源２４，５１及び２６，５２を横切って発生するような値に、充電する。さらに、放電加工パルスの間、点火後、大きい値のパルスコンデンサ５３，５４の充電電圧は、スパークギャップに供給される電圧の差が特定の設定値に等しい、好ましくは５Ｖ〜２０Ｖの範囲であるように、調整される。３０Ｖの充電電圧及び３Ａのパルス電流での５Ｖ〜２０Ｖの電圧降下のために、電力損失は１５Ｗであり、スパークギャップに得られる電力は、２５Ｖ、３Ａ、換言すれば、線形電流源２４，５１及び２６，５２のために８０％より高い効率に対応して７５Ｗ（デューティー・サイクル毎に）になる。これとは対称的に、直流調整器型電力源の効率は、特に小さめのパルス電流を有する短いパルス及び長いパルスで、１０％未満である。その理由は、補助の供給電圧及び調整器回路に高い特殊な条件が必要であることと、整流及び電力損（３Ａの大気電流を単独で処理するダイオードが既にほぼ５Ｗの損失を生じている）ことのためである。
【００９２】
図１６は、図１５の充放電回路に適合されるインバータ回路の実施例である。この例において、ダイオード２８，３１，３３，３５は、フィルタコンデンサ６１及び６２にそれぞれ正及び負の電圧を充電するブリッジ回路を形成している。これらフィルタコンデンサ６１及び６２は、小さいキャパシタンスに選択されており、また整流のために絶縁トランス２７からの交流電圧から電流及び電圧の瞬間停電を閉鎖するタスクを有する。放電回路における漂遊容量及び漂遊インダクタンスを十分に高い値に選択することにより、フィルタコンデンサ６１，６２を除去することができる。
【００９３】
コンデンサ６１，６２の出力側に備えられたスイッチング回路３０．３４は、両極性に素早く切り換えることができ、また例えば、任意の周波数の交流点火パルスを発生するか、又は正の点火電圧と負の放電パルスとを交互に発生する。一般に、放電電流の極性は、点火電圧の極性の関数として選択される。
【００９４】
スイッチング要素３０，３４の出力側には、点火電圧発生器からの高周波をスパークギャップに供給する整合インピーダンス３２，５０が接続されている。好ましくは、小さい直流抵抗器３２が備えられており、また点火電圧発生器の全ての効率を最大にするための小さいインピーダンス３２が整合抵抗器５０に並列に接続されている。
【００９５】
図１７及び１８は、点火電圧に加えて小さな放電電流を供給する点火電圧発生器の実施例を示す。この回路の基本原理は、パルスコンデンサ４７，４６，５３，５４の代わりに、電圧及びパルス電流を発生するフィルタコンデンサ６１，６２がトランスの二次側に配置されて、図１３及び図１５に示すパルスコンデンサ４７及び４８として作用することを除いて、図１５，図１６に示す回路と同じである。これらフィルタコンデンサ６１，６２は、最大の効率と余り大きくない切り換え周波数とを調和させることにより充電電圧を良好に動的制御する上で、図１６に示すものよりやや大きくされている。
【００９６】
フィルタコンデンサ６１，６２は、図７に示す両極性電流源８〜１７により、及びスイッチング要素１８，１９、絶縁トランス２７，ダイオードブリッジ回路２８，３１，３３，３５を介して、直接充電する。この実施例におけるスイッチング要素１８，１９は、絶縁トランス２７が交流電圧によってだけ負荷されるようにオンに切り換えられる。ダイオードブリッジ回路２８，３１，３３，３５は、正負のフィルタコンデンサ６１及び６２の各充電パルスに一様に割り当てられる。自動的な割り当ては、特殊な応用に必要な異なる電圧に充電させるようにフィルタコンデンサ６１，６２を作用させるスイッチング要素をダイオードブリッジ回路２８，３１，３３，３５に加えることにより抑制される。
【００９７】
この実施例において、充電電圧センサ+Ｓens，-Ｓensはインバータ回路に含まれており、同じことが放電加工パルスを正しい極性でスパークギャップに供給するタスクの付加的処理にスイッチング要素３０，３４を置換する線形電流源２４，５１及び２６，５２に適用される。この場合、線形電流源２４，５１，２６，５２は、点火電圧及び電流の整形のような他のタスクを付加的に処理することができるが、スパークギャップの高周波応答に適用される（線形電流源がそれらの抵抗に素早く変えられる）。これとは異なり、回路の機能は、基本的には、既に述べたように図１５，図１６に示すものと同じである。
【００９８】
この実施例は廉価ではあるが、電圧及び電流の調整のために１つのコンデンサを使用することから、効率が先の実施例よりも悪く、しかもセンサ+ＳENS，-ＳENS，ＤＳＣＳENSのノイズが高い。
【００９９】
図１９Ａ〜図１９Ｃは、１８０°の期間を有しかつスパークギャップに同時に放電される３つの正弦波部分パルスを示す。図１９Ｄは、同様に１８０°の期間を有するが３倍の振幅を有するパルスを示す。
【０１００】
放電パルスの電流及び時間範囲に関する電気的値は、例えば、３００Ａ及び１．８μ秒になる。そのバランスは、例えば、キャパシタンス、インダクタンス及び充電電圧等の時間及び振幅を決定する要素から計算される。
【０１０１】
チャンネルの同期活性化は振幅を増大させるが、時間はほぼ同じである。特に、時間は全てのチャンネルに共通の加工空間のインダクタンス要素（例えば、ワイヤ電極のインダクタンス）によりわずかに増大する。各部分パルスの振幅は、パルス期間に影響を与えることなく、高分解の充電電圧により各チャンネルに設定することができる。
【０１０２】
各部分パルスのパルス期間は、好ましくは、パルスコンデンサ２２の容量により設定される。パルス時間の等分化は、パルスコンデンサ２２の容量の４倍小さい値で達成される。振幅の維持には、充電電圧を倍にする必要がある。
【０１０３】
パルス期間の直接的な影響は、絶縁トランス２７の漂遊容量、インダクタンス３２及び工作物のインダクタンスからなる放電回路のインダクタンスによる。これらの要素は、変数を構成するにはいくぶん小さく、できるだけ小さく維持される。
【０１０４】
図２０Ａ及び図２０Ｂは、振幅３を有しかつ１２０°移相されて１０８°の短い期間の２つのパルスを示す。両パルスの和は、図２０Ｃに示すように、１８０°のパルス期間と振幅３を有するが、総合的には２０％高い領域内容を呈する。また、０°から３０°までの増大するパルス領域は、図１９に示す波形よりも５３％急勾配になる。この波形は、無限に小さいキャパシタンス及びインダクタンスの無限数の線形要素が次々に放電される遅延線の放電を擬態し、完全な方形波パルスになる。ここで、この無限小のアプローチは、個々のパルス間の定時間シフトの原則より無意味になる。３以上の信号パルスは発生するが、パルスの急勾配及び領域内容の改良は重要ではなく、発生器の作動周波数を増大させる。
【０１０５】
図２１のＡ〜図Ｄは、図２１Ｃに示す期間１／３及び振幅１．５のパルスを図２１Ａ及び図２１Ｂに示す振幅１．５の同期する２つのパルス（振幅３の単一パルスとされる）の始めと終わりとに加えるパルス構成を示す。ここで、範囲内容は２６％増大され、０°から３０°までの増大するパルス範囲は図１９に示すパルス波形よりも好ましい８０％になる。
【０１０６】
このパルス構成は、フーリエ級数又はウエーブレット原理(wavelets theory)に基づく原則に向けられ、また疑似方形波放電パルスにまで減じられた振幅を有するより短い付加的なパルスがこれに続く。これらは改良を無視することができる一般的な制限であり、また部分パルス期間は付加的な費用を要する労力をかけない。ウエーブレットの原理は、不連続信号波形の好ましく、またwww.amara.com/IEEEwave/IEEEwavelet.htmlの基に、アマラ・グラプス（Amara Graps）の"An Introduction to Wavelets"に詳細に記載されている。
【０１０７】
図２２Ａ〜図２２Ｄは、遅延線原理に基づくワイヤ切断用の他のパルス構成を示す。図２２Ｄから明らかなように、互いに１２０°移相されかつ振幅３を有する３つのパルスは、図１９の波形よりも、８８％急勾配の前縁と２９％長いパルス領域とを有する。
【０１０８】
長いパルス領域の利点は、１パルス当たりの材料除去率がより高くなることにある。加えて、パルスのエッジが急激であるほど、放電開始時のプラズマの温度が高くなると共に、放電終了時のキャビテーション効果が強くなる。両現象は、工作物表面の損傷を低減させ、材料除去率を高める。放電加工機におけるキャビテーション効果は、プラズマチャンネルがより効果的な放電端で内破するときの高い内破力の結果として、付加的な材料除去メカニズムであると考えられる。
【０１０９】
図２３Ａ〜図２３Ｄは、遅延線原理にしたがって１２０°ずつ移相された６つの部分パルスを合成したパルスからなる型堀機械用放電パルスを示す。この放電パルスのリップルは、ほぼ１０．６％になる。リップル（％）は、次式（４）により表される。
【０１１０】
リップル％＝１００×（Ｉmax−Imin）／Imax・・・・・（４）
【０１１１】
ここに、Imax及びIminは、それぞれ、放電電流の最大振幅値及び最小振幅値である。
【０１１２】
１０．６％のリップルが各パルス振幅に適用されることは興味深い。これは、整流用の切り換え周波数が非常に高いことから既知の型堀機械用発生器に追いつく小さいパルス電流のときに特に利点をもたらす。
【０１１３】
図２４Ａ〜図２４Ｅは、部分パルスの移相シフト量を減らす(又は増やす)ことにより、放電パルスのリップルに影響を与える技術を示す。９０°の移相量は、２７．３％のリップルになる。振幅は、振幅１の総和とするためには、０．７が必要である。
【０１１４】
図２３及び図２４に示す型堀機械用パルスは最良の加工結果を得るために最適化され、前縁が急勾配となり（電極の摩耗）、後縁が緩やかになる（粗キャビテーション効果）。
【０１１５】
図２５Ａ〜図２５Ｅは、最適な他の放電パルスを示す。上記した両欠点は、広いパルスを有する遅延線原理とパルス端での調波分析又はウエーブレット原理との組み合わせにより、除去される。より急激なパルス端のために、この場合１以上の調波が含まれる。
【０１１６】
キャビテーション効果を高める興味ある原理は、ＳＵ特許第３０８，８８４６号に記載されている。パルスをそのパルス端でオーバショートさせることにより、材料除去率は著しく増大され、短時間でより高品質の工作物を製造することができる利点を有する一定のギャップ幅になると共に、よりよい表面粗さとなる浅い型堀を達成する。
【０１１７】
図２６Ａ〜図２６Ｅは、放電パルスの他の発生技術を示す。この実施例において、部分パルスの移相量とそれらのパルス持続期間とを修正することにより、ＳＵ特許第３０８，８４６号に比較して、パルスのオーバショートの期間及び振幅の決定をより大きく自由にする利点を有するように、放電パルスのリップル及び上昇時間を自由に決定することができる。
【０１１８】
図２７Ａ〜図１７Ｅは、キャビテーション効果をさらに高める新規なパルス波形を示す。この新規なパルス波形は、逆方向の期間及び振幅において選択可能の後続のアンダーショートパルスでパルスの後縁をより直角にしている。しかし、利点の面から、アンダーショートの期間は、電極を無用に摩耗させないように、長くは選択されない。アンダーショートの期間が短いことにより、放電後の反転されたアイドリング電圧を刺激するエネルギー消費から消失されたスパークギャップの零クロスオーバ電圧で放電する。そのような反転アイドリング電圧は、水性誘電体を用いる場合、電気分解（工作物の腐食及び酸水素腐食）を避けるように試みるときに利点がある。
【０１１９】
この実施例は、部分パルスの間、極性を自由に選択するという柔軟性を有する。図２７Ｄに示すように、パルス端での部分パルスは、他の部分パルスと比較して、極性が逆で、高くかつ短い。図２７Ａ〜図２７Ｃに示す他の部分パルスとの関係に基づいて、このチャンネルのパルスコンデンサ２２は放電により多くのエネルギーを消失しており、これらのパルスのエネルギーの一部を引き継ぐから、実際にエネルギーを得ることができる。換言すれば、スパークギャップから発生器に帰還されるエネルギーを回復することができる。
【０１２０】
式（１）は、回復の場合、次式（５）のように変更される。
【０１２１】
Ｕend＝-Ｕchrg−２×Ugap×（２×ｔR／Ｔ−１）・・・（５）
【０１２２】
ここに、ｔRは、回復時間）であり、図２７Ｄに示す反転部分パルスがギャップ電圧Ｕgapを回復するまでの時間を表す。換言すれば、ｔRは、図２７Ｄの反転部分パルスの開始時点と図２７Ａの放電パルスの零クロスオーバの時点との間の期間に対応する。Ｔは図２７Ｄの反転部分パルスの期間を表す。
【０１２３】
ｔR＝０のときは、上記の既知の式とすることができる。ｔR＝０．５Ｔのときは、全て無エネルギー状態において、スパークギャップに次式（６）のように放出される。
【０１２４】
Ｕend＝-Ｕchrg・・・・・・・・・・・・・（６）
【０１２５】
また、ｔR＝Ｔのときは、スパークギャップからの最大エネルギーがパルスコンデンサ２２に次式（７）のように反映される。
【０１２６】
Ｕend＝−Ｕchrg−２×Ｕgap・・・・・・・・・・・（７）
【０１２７】
これら３つの極端な点においては、式（５）は正確である。ｔRの他の中間値においては、一般的な微分方程式により説明される。しかし、回路設計のためには、これら３つの極端な値で十分に足りる。
【０１２８】
過度の充電電圧は、電流方向を図７の両極性電流源に応じて選択することにより、設定値に低下されて、コンデンサ８，９に回復される。回復モードのために、ダイオード１２，１３は、スイッチング要素（例えば、ＭＯＳ・ＦＥＴ）に置換することができ、付加的な活用がインダクタンス１４，１５のエネルギー蓄積において効率を増大させる。ＭＯＳ・ＦＥＴ型スイッチング要素による損失は、ダイオードのそれより本質的に小さく維持される。加えて、図８の充電回路１８〜２１は、エネルギーを両方向に流すように、両電流方向に構成される。
【０１２９】
図２８Ａ〜図２８Ｅは、正弦半波の形の個々の部分パルスの移相シフト、振幅及び期間を利用して放電パルスの波形を任意に変更することを示す。図２８Ａは、０°で始まる振幅０．４及び期間１４４°第１の部分パルスを示す。図２８Ｂは、９６°遅延した振幅０．７及び期間１４４°の第２の部分パルスを示す。図２８Ｃは、１９２°遅延した振幅１及び期間１４４°の第３の部分パルスを示す。２８０°の遅延及び０．５の振幅を有する図２８Ｄに示す第４の部分パルスは、より短いパルス持続期間を有しており、また調和分析の原理により作成される。結果として得られる図２８Ｅに示す特殊な浸食パルスは、振幅を直線的に増大され(低電極摩耗)、パルス後縁を急激に低下される（高材料除去率）。
【０１３０】
パルス整形のために上記のような各種の信号を各種の所定の組み合わせに使用することができることは明らかである。これは、発生器モジュールの全てのスイッチング要素及びセンサのための設定値並びにタイミングダイアグラムに複雑さを導入するが、操作者がそれらのプログラムに介入することなく、数値制御器により計算させることができる。
【０１３１】
要するに、時間的に連続する（時間継続の）放電加工機用放電パルスを少なくとも１つのパルスコンデンサで発生する方法及び発生器の１つの実施例においては、充電電圧を充電し、それをスパークギャップに放電する。その放電後、パルスコンデンサは、その放電後にパルスコンデンサに残存する残留電圧と同じ極性を有する充電電圧で再充電する。次いで、パルスコンデンサは、その再充電後のパルスコンデンサに充電する極性と逆極性を有する放電パルスによりスパークギャップに放電する。
【０１３２】
パルス休止により互いに分離された時間継続の放電加工機用放電パルスを少なくとも２つのパルスコンデンサで発生する他の方法及び発生器においては、スパークギャップへの放電パルスを形成する部分パルスの形にそれぞれを放電する。所定の波形を有する放電パルスは異なる所定の波形を有する複数の放電パルスから選択され、また２つのパルスコンデンサは、選択された放電パルスが所定の波形で発生されるように、制御される。
【０１３３】
放電加工用の所定の点火電圧を有する時間継続の放電加工パルスを発生する他の方法及び発生器においては、交流電圧が両極性電流源により供給される直流電圧から発生される。交流電圧は、両極性電流源とスパークギャップとの間に配置された絶縁トランスに供給される。パルスコンデンサは、両極性電流源により、点火電圧に対応する充電電圧に充電される。絶縁トランスにより供給される点火電圧は、選択された極性でスパークギャップに切り換えられる。
【０１３４】
上記のような方法及びパルス発生器は、全ての放電加工機に好適である。これらの発生器は、型堀用発生器又はワイヤ切断用発生器への単純なソフトウエア構成命令により、多くの構成に変換され得る。放電加工パルスの極性の選択は、単に電子的に実行され、またパルス放電の間充電することができる、又はユーザのための新たな技術の開拓にパルス毎に異ならせてもよい。低電力損及び高出力周波数のために、発生器モジュールは、機械の電極に直接又はその付近に据え付けることができるように、小型化することができる。パルス発生器はケーブル装置による弊害を受けず、また電力損失が高電圧での直流伝送のために非常に少なくなる。この新たな原理は、モジュールの大量生産の近代的で自動化された製造技術を可能にし、コストを大きく低減させる。この製造の面実装技術（ＳＭＴ）の方法は、非有線表面実装機械（ＳＭＤ）と共に、印刷回路からなる自動化機器に基づく。
【０１３５】
応用の主たる分野は、他の既知のコンセプトより高い効率で、全ての種類の放電加工用の明確なパルスの発生にある。上記のように全ての放電加工装置においては、より高くより速い顧客の要求に合致し、全ての機能の実行を単純化する。モジュールの製造、試験及び保守点検は、国際規格による互換性を有し、したがってワイヤ切断放電加工機及び型堀放電加工機のいずれにおいても、装置の構成要素の使用を最小化する上で、材料コスト及び製造コストを低減させる。加えて、ユーザは、同じモジュールを、高級で廉価な製造物に使用することができると共に、より完全な機能促進の相互検証用診断の規格化された手段を適用することができる。
【０１３６】
放電加工装置の高生産性の増大する要求がパルス発生器の電力条件に継続的に加わるから、上記のような装置は、パルス発生における損失を最小化する傾向にあり、またより環境に適合するセンサアイドリング動作時における損失をさらに低減させる。加えて、モジュールは、高い効率を有する発生器の特徴から、それらの機能を満足させるに最良に配置することができる状態に最小化することができる。ケーブルでの損失及びケーブル装置のコストを最小に低減することができる。発生器は広い電力範囲にわたって調整することができ、また複雑及びコスト高になることなく、各種の変更を適用可能になるような形態を構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明は、上記の又は図示の実施例の構造を有する構成及び配置に制限されない。本発明は、他の具体例を含み、また同じ機能を有する同種の工作機械に適用することができる。また、この明細書に用いた用語は説明のためであり、それに制限されない。
【０１３８】
この明細書に記載した全ての刊行物及び既存の装置は参考のためである。
【０１３９】
本発明にしたがって構成される装置及び製造物がこの明細書に記載されているが、本発明はそれに限定されない。むしろ、本発明は、特許請求の範囲に記載された範囲内の全ての変更を含む。
【０１４０】
したがって、本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本発明に係る型堀放電加工機の一実施例を示すブロック図である。
【図２】従来の型堀放電加工機のブロック図である。
【図３】従来のパルスコンデンサ放電型発生器の電気回路図である。
【図４】従来の他のパルスコンデンサ放電型発生器の電気回路図である。
【図５】従来のパルスコンデンサ放電型発生器の充電電圧及び放電電流の波形を示す図である。
【図６】本発明に係るパルスコンデンサ放電型発生器の充電電圧及び放電電流の波形を示す図である。
【図７】本発明に係る両極性電流源の一実施例を示す電気回路図である。
【図８】本発明に係る充放電回路の一実施例を示す電気回路図である。
【図９】本発明に係る、絶縁トランスを備えるインバータ回路の一実施例を示す電気回路図である。
【図１０】本発明に係る複数の充放電回路及び複数のインバータ回路を備える発生器モジュールの一実施例を示すブロック図である。
【図１１】放電回路を間接的に感知するセンサの一実施例を示す電気回路図である。
【図１２】充電電圧を感知するセンサの一実施例を示す電気回路図である。
【図１３】第1の実施例に従う点火電圧を発生する充放電回路の一実施例を示す電気回路図である。
【図１４】第１の実施例に従う点火電圧を発生するインバータ回路の一実施例を示す電気回路図である。
【図１５】第２の実施例に従う点火電圧及び小放電電流を発生する充放電回路の一実施例を示す電気回路図である。
【図１６】第２の実施例に従う点火電圧及び小放電電流を発生するインバータ回路の一実施例を示す電気回路図である。
【図１７】第３の実施例に従う点火電圧及び小放電電流を発生する充放電回路の一実施例を示す電気回路図である。
【図１８】第３の実施例に従う点火電圧及び小放電電流を発生するインバータ回路の一実施例を示す電気回路図である。
【図１９Ａ】３つの部分パルスを用いる正弦波パルスの構成を示す図である。
【図１９Ｂ】３つの部分パルスを用いる正弦波パルスの構成を示す図である。
【図１９Ｃ】３つの部分パルスを用いる正弦波パルスの構成を示す図である。
【図１９Ｄ】３つの部分パルスを用いる正弦波パルスの構成を示す図である。
【図２０Ａ】２つの部分パルスを用いる急勾配パルスの構成を示す図である。
【図２０Ｂ】２つの部分パルスを用いる急勾配パルスの構成を示す図である。
【図２０Ｃ】２つの部分パルスを用いる急勾配パルスの構成を示す図である。
【図２１Ａ】４つの部分パルスを用いる急勾配及び高振幅を有するパルスの構成を示す図である。
【図２１Ｂ】４つの部分パルスを用いる急勾配及び高振幅を有するパルスの構成を示す図である。
【図２１Ｃ】４つの部分パルスを用いる急勾配及び高振幅を有するパルスの構成を示す図である。
【図２１Ｄ】４つの部分パルスを用いる急勾配及び高振幅を有するパルスの構成を示す図である。
【図２２Ａ】３つの部分パルスを用いる準矩形波パルスの構成を示す図である。
【図２２Ｂ】３つの部分パルスを用いる準矩形波パルスの構成を示す図である。
【図２２Ｃ】３つの部分パルスを用いる準矩形波パルスの構成を示す図である。
【図２２Ｄ】３つの部分パルスを用いる準矩形波パルスの構成を示す図である。
【図２３Ａ】６つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用準矩形波低ウエーブ・パルスの構成を示す図である。
【図２３Ｂ】６つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用準矩形波低ウエーブ・パルスの構成を示す図である。
【図２３Ｃ】６つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用準矩形波低ウエーブ・パルスの構成を示す図である。
【図２３Ｄ】６つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用準矩形波低ウエーブ・パルスの構成を示す図である。
【図２４Ａ】８つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用準矩形波高ウエーブ・パルスの構成を示す図である。
【図２４Ｂ】８つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用準矩形波高ウエーブ・パルスの構成を示す図である。
【図２４Ｃ】８つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用準矩形波高ウエーブ・パルスの構成を示す図である。
【図２４Ｄ】８つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用準矩形波高ウエーブ・パルスの構成を示す図である。
【図２４Ｅ】８つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用準矩形波高ウエーブ・パルスの構成を示す図である。
【図２５Ａ】４つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用低リップル低速オン光束オフ・パルスの構成を示す図である。
【図２５Ｂ】４つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用低リップル低速オン光束オフ・パルスの構成を示す図である。
【図２５Ｃ】４つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用低リップル低速オン光束オフ・パルスの構成を示す図である。
【図２５Ｄ】４つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用低リップル低速オン光束オフ・パルスの構成を示す図である。
【図２５Ｅ】４つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用低リップル低速オン光束オフ・パルスの構成を示す図である。
【図２６Ａ】７つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用の小リップル・オフ・オーバーショート・パルスの構成を示す図である。
【図２６Ｂ】７つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用の小リップル・オフ・オーバーショート・パルスの構成を示す図である。
【図２６Ｃ】７つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用の小リップル・オフ・オーバーショート・パルスの構成を示す図である。
【図２６Ｄ】７つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用の小リップル・オフ・オーバーショート・パルスの構成を示す図である。
【図２６Ｅ】７つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用の小リップル・オフ・オーバーショート・パルスの構成を示す図である。
【図２７Ａ】７つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用低リップル・オフ・パルスの構成を示す図である。
【図２７Ｂ】７つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用低リップル・オフ・パルスの構成を示す図である。
【図２７Ｃ】７つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用低リップル・オフ・パルスの構成を示す図である。
【図２７Ｄ】７つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用低リップル・オフ・パルスの構成を示す図である。
【図２７Ｅ】７つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用低リップル・オフ・パルスの構成を示す図である。
【図２８Ａ】４つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用高速オフ・パルスの構成を示す図である。
【図２８Ｂ】４つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用高速オフ・パルスの構成を示す図である。
【図２８Ｃ】４つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用高速オフ・パルスの構成を示す図である。
【図２８Ｄ】４つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用高速オフ・パルスの構成を示す図である。
【図２８Ｅ】４つの部分パルスを用いる型堀放電加工機用高速オフ・パルスの構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１４２】
１  交流主入力部
２  電力キャビネット
３  ケーブル装置
４  機械
５  ノード
６  規格化されたデータ・リンク
７  規格化された直流電圧源
８，９  コンデンサ
１０，１１  スイッチング要素
１２，１３  ダイオード
１４，１５  インダクタンス
１６，１７，１８，１９  スイッチング要素
２０，２１  ダイオード
２２  パルスコンデンサ
２３，２５  ダイオード
２４，２６  スイッチング要素
２７  絶縁トランス
２８，３１，３３，３５  ダイオード
２９，３０，３１，３４，３６  スイッチング要素
３２  インダクタンス
３７  差動コンデンサ
３８  差動増幅器
３９  帰還抵抗器  
４０，４２  抵抗器
４１，４３  コンデンサ
４４  演算増幅器
４５，４６  回復ダイオード
４７  正用パルスコンデンサ
４８  負用パルスコンデンサ
４９，５０  整合抵抗器
５１，５２  電流感知抵抗器
５３，５４  パルスコンデンサ
５５，５６，５７，５８  ダイオード
５９，６０  スイッチング要素
６１，６２  フィルタコンデンサ
６３，６４  保護ダイオード
【図１】
2007038401.tif 000003
【図２】
2007038401.tif 000004
【図３】
2007038401.tif 000005
【図４】
2007038401.tif 000006
【図５】
2007038401.tif 000007
【図６】
2007038401.tif 000008
【図７】
2007038401.tif 000009
【図８】
2007038401.tif 000010
【図９】
2007038401.tif 000011
【図１０】
2007038401.tif 000012
【図１１】
2007038401.tif 000013
【図１２】
2007038401.tif 000014
【図１３】
2007038401.tif 000015
【図１４】
2007038401.tif 000016
【図１５】
2007038401.tif 000017
【図１６】
2007038401.tif 000018
【図１７】
2007038401.tif 000019
【図１８】
2007038401.tif 000020
【図１９Ａ】
2007038401.tif 000021
【図１９Ｂ】
2007038401.tif 000022
【図１９Ｃ】
2007038401.tif 000023
【図１９Ｄ】
2007038401.tif 000024
【図２０Ａ】
2007038401.tif 000025
【図２０Ｂ】
2007038401.tif 000026
【図２０Ｃ】
2007038401.tif 000027
【図２１Ａ】
2007038401.tif 000028
【図２１Ｂ】
2007038401.tif 000029
【図２１Ｃ】
2007038401.tif 000030
【図２１Ｄ】
2007038401.tif 000031
【図２２Ａ】
2007038401.tif 000032
【図２２Ｂ】
2007038401.tif 000033
【図２２Ｃ】
2007038401.tif 000034
【図２２Ｄ】
2007038401.tif 000035
【図２３Ａ】
2007038401.tif 000036
【図２３Ｂ】
2007038401.tif 000037
【図２３Ｃ】
2007038401.tif 000038
【図２３Ｄ】
2007038401.tif 000039
【図２４Ａ】
2007038401.tif 000040
【図２４Ｂ】
2007038401.tif 000041
【図２４Ｃ】
2007038401.tif 000042
【図２４Ｄ】
2007038401.tif 000043
【図２４Ｅ】
2007038401.tif 000044
【図２５Ａ】
2007038401.tif 000045
【図２５Ｂ】
2007038401.tif 000046
【図２５Ｃ】
2007038401.tif 000047
【図２５Ｄ】
2007038401.tif 000048
【図２５Ｅ】
2007038401.tif 000049
【図２６Ａ】
2007038401.tif 000050
【図２６Ｂ】
2007038401.tif 000051
【図２６Ｃ】
2007038401.tif 000052
【図２６Ｄ】
2007038401.tif 000053
【図２６Ｅ】
2007038401.tif 000054
【図２７Ａ】
2007038401.tif 000055
【図２７Ｂ】
2007038401.tif 000056
【図２７Ｃ】
2007038401.tif 000057
【図２７Ｄ】
2007038401.tif 000058
【図２７Ｅ】
2007038401.tif 000059
【図２８Ａ】
2007038401.tif 000060
【図２８Ｂ】
2007038401.tif 000061
【図２８Ｃ】
2007038401.tif 000062
【図２８Ｄ】
2007038401.tif 000063
【図２８Ｅ】
2007038401.tif 000064
【外国語明細書】
2007038401.tif 000065
2007038401.tif 000066
2007038401.tif 000067
2007038401.tif 000068
2007038401.tif 000069
2007038401.tif 000070
2007038401.tif 000071
2007038401.tif 000072
2007038401.tif 000073
2007038401.tif 000074
2007038401.tif 000075
2007038401.tif 000076
2007038401.tif 000077
2007038401.tif 000078
2007038401.tif 000079
2007038401.tif 000080
2007038401.tif 000081
2007038401.tif 000082
2007038401.tif 000083
2007038401.tif 000084
2007038401.tif 000085
2007038401.tif 000086
2007038401.tif 000087
2007038401.tif 000088
2007038401.tif 000089
2007038401.tif 000090
2007038401.tif 000091
2007038401.tif 000092
2007038401.tif 000093
2007038401.tif 000094
2007038401.tif 000095
2007038401.tif 000096
2007038401.tif 000097
2007038401.tif 000098
2007038401.tif 000099
2007038401.tif 000100
2007038401.tif 000101
2007038401.tif 000102
2007038401.tif 000103
2007038401.tif 000104
2007038401.tif 000105
2007038401.tif 000106
2007038401.tif 000107
2007038401.tif 000108
2007038401.tif 000109
2007038401.tif 000110
2007038401.tif 000111
2007038401.tif 000112
2007038401.tif 000113
2007038401.tif 000114
2007038401.tif 000115
2007038401.tif 000116
2007038401.tif 000117
2007038401.tif 000118
【図１】
2007038401.tif 000119
【図２】
2007038401.tif 000120
【図３】
2007038401.tif 000121
【図４】
2007038401.tif 000122
【図５】
2007038401.tif 000123
【図６】
2007038401.tif 000124
【図７】
2007038401.tif 000125
【図８】
2007038401.tif 000126
【図９】
2007038401.tif 000127
【図１０】
2007038401.tif 000128
【図１１】
2007038401.tif 000129
【図１２】
2007038401.tif 000130
【図１３】
2007038401.tif 000131
【図１４】
2007038401.tif 000132
【図１５】
2007038401.tif 000133
【図１６】
2007038401.tif 000134
【図１７】
2007038401.tif 000135
【図１８】
2007038401.tif 000136
【図１９Ａ】
2007038401.tif 000137
【図１９Ｂ】
2007038401.tif 000138
【図１９Ｃ】
2007038401.tif 000139
【図１９Ｄ】
2007038401.tif 000140
【図２０Ａ】
2007038401.tif 000141
【図２０Ｂ】
2007038401.tif 000142
【図２０Ｃ】
2007038401.tif 000143
【図２１Ａ】
2007038401.tif 000144
【図２１Ｂ】
2007038401.tif 000145
【図２１Ｃ】
2007038401.tif 000146
【図２１Ｄ】
2007038401.tif 000147
【図２２Ａ】
2007038401.tif 000148
【図２２Ｂ】
2007038401.tif 000149
【図２２Ｃ】
2007038401.tif 000150
【図２２Ｄ】
2007038401.tif 000151
【図２３Ａ】
2007038401.tif 000152
【図２３Ｂ】
2007038401.tif 000153
【図２３Ｃ】
2007038401.tif 000154
【図２３Ｄ】
2007038401.tif 000155
【図２４Ａ】
2007038401.tif 000156
【図２４Ｂ】
2007038401.tif 000157
【図２４Ｃ】
2007038401.tif 000158
【図２４Ｄ】
2007038401.tif 000159
【図２４Ｅ】
2007038401.tif 000160
【図２５Ａ】
2007038401.tif 000161
【図２５Ｂ】
2007038401.tif 000162
【図２５Ｃ】
2007038401.tif 000163
【図２５Ｄ】
2007038401.tif 000164
【図２５Ｅ】
2007038401.tif 000165
【図２６Ａ】
2007038401.tif 000166
【図２６Ｂ】
2007038401.tif 000167
【図２６Ｃ】
2007038401.tif 000168
【図２６Ｄ】
2007038401.tif 000169
【図２６Ｅ】
2007038401.tif 000170
【図２７Ａ】
2007038401.tif 000171
【図２７Ｂ】
2007038401.tif 000172
【図２７Ｃ】
2007038401.tif 000173
【図２７Ｄ】
2007038401.tif 000174
【図２７Ｅ】
2007038401.tif 000175
【図２８Ａ】
2007038401.tif 000176
【図２８Ｂ】
2007038401.tif 000177
【図２８Ｃ】
2007038401.tif 000178
【図２８Ｄ】
2007038401.tif 000179
【図２８Ｅ】
2007038401.tif 000180