CN102380698A - 多个等离子割炬的数控等离子电源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多个等离子割炬的数控等离子电源，等离子切割电源与总DSP数字信号控制器连接，总DSP数字信号控制器再通过控制线与多个分DSP信号控制器输入端连接，每个分DSP信号控制器通过至少两块逆变模块连接有一个等离子割炬，每块逆变模块均与CAN总线连接。本发明技术方案，原理简单，同一台等离子电源分散至多个等离子割炬，有利于恒流电源输出控制，从而使多个等离子割炬达到完全同步起弧，一次性完成复杂坡口切割，具有切割精度高，提高工效，节省资源的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种等离子切割机上的等离子电源，具体涉及一种多个等离子割炬的数控等离子电源。
背景技术
等离子切割电源是等离子切割过程中提供和控制能量的关键设备，其性能的好坏对等离子弧产生的可靠性、切割质量和生产效率都起着至关重要的作用。随着计算机及数字控制技术的迅速发展，数控等离子切割技术在工业生产中广泛应用，并在改善加工精度、节约材料、提高劳动生产率等方面彰显突出。目前，我国金属加工行业使用等离子切割是将混合气体（可以是空气，也可以是氢气、氩气和氮气的混合气体）通过高频电弧使一些气体“分解”或离子化，成为基本的原子粒子，从而产生等离子。常规的等离子电源都是一等离子电源配一把等离子割炬，切割中利用小孔径的喷嘴压缩电弧所形成的高温、高速等离子流，做热源进行熔割。若在一台切割机上配备多个割炬就要配多台等离子电源，存在资源浪费较多，并且徒步起弧不能完全一致，影响切割产品的精度；同时，工件坡口如V、K、Y、X型坡口由于一台等离子电源只能配一个割炬，单割炬需要重复多次才能完成切割，因而也存在切割精度不高的缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种切割复杂坡口一次性完成、切割精度高、节省资源的多个等离子割炬的数控等离子电源。
为解决上述技术问题，本发明多个等离子割炬的数控等离子电源所采用的技术方案是：等离子切割电源与总DSP数字信号控制器连接，总DSP数字信号控制器再通过控制线与多个分DSP信号控制器输入端连接，每个分DSP信号控制器通过至少两块逆变模块连接有一个等离子割炬，每块逆变模块均与CAN总线连接。
采用了上述技术方案后，总DSP数字信号控制器控制多个分DSP数字信号控制器，每个分DSP信号控制器通过至少两块逆变模块连接有一个等离子割炬，每块逆变模块采集各自逆变桥输出端的电压和电流，通过CAN总线主动向其他的逆变模块传送自己的电压、电流和功率，实现等离子切割作业，即实现同一等离子电源控制多个等离子割炬作业，节省了资源。又因逆变式重量较轻，起弧容易，且产生的电弧稳定，切割速度快，切口光洁；同一等离子电源分散至多个等离子割炬，便于控制恒流电源输出，从而使多个等离子割炬达到完全同步产生电弧，实现一次性切割复杂坡口，具有切割精度高、提高工效的优点。
附图说明
附图是本发明多个等离子割炬的数控等离子电源的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明多个等离子割炬的数控等离子电源作进一步详细说明：
用DSP作为电源的控制芯片，使得逆变电源完全数字化。由附图可见，本发明包括一个总DSP数字信号控制器，所述的总DSP数字信号控制器通过控制线与多个分DSP信号控制器输入端连接，每个分DSP信号控制器通过至少两块逆变模块连接有一个等离子割炬，每块逆变模块均与CAN总线（控制器局域网络）连接。每块逆变模块采集各自逆变桥输出端的电压和电流，通过CAN总线主动向其他的逆变模块传送自己的电压、电流和功率，由于CAN总线的传输速度高达1Mbps，每块逆变模块在传递其他逆变模块信息的同时，也获取了其他逆变模块的信息。在此控制中采用模糊控制，使其信号同时获取及同时发出，从而实现同一台等离子电源上的多个等离子割炬都能准确地工作。
在本实施例中，等离子切割电源经总DSP数字信号控制器后，通过软件编程对该电源进行全数字化控制，由控制线输送至多个分DSP数字信号控制器，电源经过多个分DSP数字信号控制器后，经其输出端输送到至少两块逆变模块，使得各块逆变模块获得稳定的直流电源，为切割提供所需能量。当安装在等离子割炬口上的喷嘴接近工件产生转移弧后，通过给定电源产生能量，转移弧获得能量稳定燃烧，进入正常切割过程。
分DSP数字信号控制器的数量可以根据加工工件的需要决定，逆变模块的块数也是根据实际加工需要确定。例如以260A的电源控制三个等离子割炬为例：等离子切割电源经总DSPO数字信号控制器后，由控制线输送至分DSP1、DSP2、DSP3数字信号控制器，分DSP1、DSP2、DSP3数字信号控制器分别经两个逆变模块连接有一个割炬。当需要加工X型坡口或大坡度的V型坡口时，启用坡口加工装置上安装的三个等离子割炬中的两个，关闭中间一个等离子割炬，切割前进行割炬调试，使两个等离子割炬旋转到所需的角度，所旋转的角度根据工件的V型角度确定，并且有两个等离子割炬成先后顺序，前后间距约在10mm左右，然后通过等离子电源发出信号，使两个等离子割炬工作，从而切割出X型、V型坡口；当需要加工K、Y型坡口时，启用坡口加工装置上安装的三个等离子割炬，切割前进行割炬调试，使两侧的两个等离子割炬旋转到所需的角度，所旋转的角度根据工件的K、Y型角度确定，中间的等离子割炬成垂直方式，三个等离子割炬先后顺序设置，两两的前后间距均约在10mm左右，一般需要有效零件的一面的割炬在最前面，垂直的割炬在中间，另一侧的割炬在最后，然后通过等离子电源发出信号，使三个等离子割炬工作，从而切割出K型、Y型坡口。整个操作过程，因逆变式重量较轻，产生的电弧稳定，切口表面光洁，无熔渣或挂渣，利于切后的机械加工，有效改善加工工件的切割效果和质量。
本实施例是由一台等离子电源控制多个等离子割炬，适合加工各类工件，特别适合工件坡口如K、Y、X型等复杂坡口加工，各个等离子割炬的电源恒定，切割各类坡口一次性完成，使得多个等离子割炬达到完全同步起弧，从而提高产品的切割精度，也提高了工作效率。同时，由于同一等离子电源可以控制多个等离子割炬工作，减少了等离子电源的数量，因而节省了资源。
Claims (1)
1.一种多个等离子割炬的数控等离子电源，其特征是：等离子切割电源与总DSP数字信号控制器连接，总DSP数字信号控制器再通过控制线与多个分DSP信号控制器输入端连接，每个分DSP信号控制器通过至少两块逆变模块连接有一个等离子割炬，每块逆变模块均与CAN总线连接。
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