CN111098009B - 一种新型逆变式等离子切割机弧压采样方法和电路 - Google Patents
一种新型逆变式等离子切割机弧压采样方法和电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111098009B CN111098009B CN201911401392.1A CN201911401392A CN111098009B CN 111098009 B CN111098009 B CN 111098009B CN 201911401392 A CN201911401392 A CN 201911401392A CN 111098009 B CN111098009 B CN 111098009B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- output
- arc
- sampling
- arc voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma
- B23K10/006—Control circuits therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种新型逆变式等离子切割机弧压采样方法和电路，逆变式等离子切割机采用IGBT高频开关逆变方法，高频变压器包括初级线圈、次级线圈、辅助线圈，辅助线圈与次级线圈为并联绕组，辅助线圈输出的电压参数与次级线圈输出参数成线性比例关系，采样辅助线圈输出的电压参数，实现对弧压的采样。本申请通过在逆变式等离子切割机的高频变压器上设置与次级线圈为并联绕组的辅助线圈，实现了对弧压的引出及采样，保证了弧压采样的安全性与准确性。
Description
技术领域
本发明涉及等离子切割机技术领域，尤其是涉及一种新型逆变式等离子切割机弧压采样方法和电路。
背景技术
目前，公知的国内流行的等离子切割电源，配合机器人和数控车床CNC时，由于逆变电源的弧压很高，引出极其危险，存在一定的安全隐患；采用切割电源输出的原始弧压与弧压调高器配套是目前国内流行的方法，切割电源输出的原始弧压电压高，干扰严重，对弧压调高器，数控车床CNC的操作***和机器人的控制电路会造成一定的影响。特别是我们国内采用高频放电引弧方式的切割电源，如果输出弧压处理不当，高频、高压将是对我们的弧压调高器以及数控车床控制***和机器人造成致命的伤害，轻则让CNC***死机，电机马达，减速机控制不灵，重则损坏控制电路，造成整机瘫痪，不能工作。
因此，实现对弧压的安全采样，是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型逆变式等离子切割机弧压采样方法和电路，通过在高频变压器上设置与次级线圈为并联绕组的辅助线圈，采样辅助线圈输出的高频电压参数，实现对高频弧压的安全采样。
本发明的上述发明目的通过以下技术方案得以实现：
一种新型逆变式等离子切割机弧压采样方法，逆变式等离子切割机采用IGBT高频开关逆变方法，高频变压器包括初级线圈、次级线圈、辅助线圈，辅助线圈与次级线圈为并联绕组，辅助线圈输出的电压参数与次级线圈输出参数成线性比例关系，随主弧PWM脉宽的控制；采样辅助线圈输出的电压参数，实现对弧压的采样。
本发明的上述发明目的还通过以下技术方案得以实现：
一种新型逆变式等离子切割机弧压采样电路，包括IGBT高频开关逆变电路， IGBT高频开关逆变电路的高频变压器包括次级线圈、辅助线圈，辅助线圈与次级线圈为并联线圈，次级线圈的输出经过整流滤波后提供切割电源，辅助线圈的输出经过整流滤波后提供弧压采样。
本发明进一步设置为：包括电网滤波电路、整流电路、高频逆变电路、高频变压器、高频整流器、输出滤波电路、输出反馈电路、弧压采样电路、控制电路、驱动电路，电网滤波电路、整流电路、高频逆变电路依次连接，高频逆变电路的输出连接高频变压器的初级线圈，高频变压器的次级线圈连接输出整流电路，用于提供切割电流；输出整流电路的一个输出端连接输出滤波电路，另一端输出端连接输出反馈电路，高频变压器的辅助线圈两端连接弧压采样电路的输入端，弧压采样电路的输出端输出弧压采样参数；控制电路连接驱动电路、输出反馈电路，驱动电路连接高频逆变电路，控制电路根据输出反馈参数控制驱动电路的驱动参数，从而实现对高频逆变电路的控制。
本发明进一步设置为：弧压采样电路包括全波整流电路、滤波电容、负载电路，滤波电容、负载电路并联在全波整流电路的两个输出端，全波整流电路的两个输出端为弧压采样电路的输出端。
本发明进一步设置为：负载电路包括电阻。
本发明进一步设置为：还包括主弧采样电路、导弧控制电路，主弧采样电路连接在输出反馈电路的输出端，用于对切割电源进行输出电流采样并输出给控制电路，控制电路根据主弧采样参数输出导弧控制信号给导弧控制电路，用于控制导弧控制电路工作。
本发明进一步设置为：导弧控制电路包括IGBT，用于根据控制电路的导弧控制信号，控制导弧控制电路的打开或关闭。
本发明进一步设置为：当主弧采样电路检测到没有输出电流时，控制电路判断为在导弧状态，打开导弧控制***；当主弧采样电路检测到有输出电流时，控制电路判断为在主弧状态，关闭导弧控制***，控制电路输出主弧设定脉宽，缓升输出电流引成主弧。
本发明进一步设置为：还包括功率采样电路，功率采样电路连接在高频逆变电路与高频变压器的初级线圈之间，用于采样逆变式等离子切割机的功率，并将采样结果传输给控制电路，控制电路根据采样结果控制高频逆变电路。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果为：
1.本申请通过在逆变式等离子切割机的高频变压器上设置与次级线圈为并联绕组的辅助线圈，实现了对弧压的引出及采样，保证了弧压采样的安全性与准确性；
2.进一步地，本申请的辅助线圈与次级线圈成线性比例关系，由辅助线圈的输出能够推导出次级线圈的输出参数，将高压变成低压采样，保证了安全。
附图说明
图1是本发明的一个具体实施例的弧压采样电路结构示意图；
图2是本发明的一个具体实施例的等离子切割机电路结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明的一种新型逆变式等离子切割机弧压采样方法，逆变式等离子切割机采用IGBT高频开关逆变方法，高频变压器包括初级线圈、次级线圈、辅助线圈，辅助线圈与次级线圈为并联绕组，辅助线圈输出的高频电压参数与次级线圈输出参数成线性比例关系，采样辅助线圈输出的高频电压参数，实现对高频弧压的采样。
辅助线圈输出的高频电压参数与次级线圈输出参数成线性比例关系，采样到辅助线圈上的弧压参数，通过比例运算，就能够得到次级线圈上的弧压参数，将高压采样转化为低压采样，实现对切割电源端弧压的安全采样。
本发明的一种新型逆变式等离子切割机弧压采样电路，如图1所示，包括IGBT高频开关逆变电路，IGBT高频开关逆变电路的高频变压器包括初级线圈N1、次级线圈N2、辅助线圈N3，辅助线圈N3与次级线圈N2为并联线圈，次级线圈N2的输出经过输出整流模块整流滤波后提供切割电源，辅助线圈N3的输出经过弧压采样模块整流滤波后提供弧压采样。
IGBT高频开关逆变电路包括输入整流滤波模块、功率逆变模块、高频变压器、控制电路、输出整流模块。功率逆变模块的输入连接输入整流滤波模块的输出，其输出连接高频变压器的初级线圈，控制电路连接功率逆变模块与输出整流模块，用于根据输出整流模块的输出调节功率逆变模块的输出频率，从而实现对输出整流模块输出参数的调整。
输入整流滤波模块将三相交流电转换为直流电，功率逆变模块再将直流电转换为高频交流，通过高频变压器耦合到次级线圈，经高频变压器降压、高频整流器整流、滤波后输出适合于切割的直流电；耦合到辅助线圈，实现弧压采样。
辅助线圈输出的电压参数与次级线圈输出参数成线性比例关系，随主弧PWM脉宽的控制；采样辅助线圈输出的电压参数，实现对弧压的采样。辅助线圈的输出为数控CNC车床和机器人控制***提供安全、隔离、无切割主弧和导弧干扰的弧压。
控制电路的设计实现了整机闭环控制，是切割电源具有垂直陡降的外特性和良好的抗网压波动能力，使切割机在外界条件变化时，如电网电压波动、输出电缆长度变化等，始终能够实现稳定的切割电流。
在本申请的一个具体实施例中，本发明的一种新型逆变式等离子切割机弧压采样电路，如图2所示，包括整流滤波电路、高频逆变电路、高频变压器、高频整流器、输出滤波电路、输出反馈电路、弧压采样电路、控制电路、驱动电路，整流滤波电路、高频逆变电路依次连接，高频逆变电路的输出连接高频变压器的初级线圈，高频变压器的次级线圈连接输出整流电路，用于提供切割电流；输出整流电路的一个输出端连接输出滤波电路，另一端输出端连接输出反馈电路，高频变压器的辅助线圈两端连接弧压采样电路的输入端，弧压采样电路的输出端输出弧压采样参数；控制电路连接驱动电路、输出反馈电路，驱动电路连接高频逆变电路，控制电路根据输出反馈参数控制驱动电路的驱动参数，从而实现对高频逆变电路的控制。
高频逆变电路包括IGBT器件。
工频交流电源输入整流滤波电路后，变为直流电，经过高频逆变电路变为高频交流，经高频变压器降压、高频整流器整流、滤波后输出适合于切割的直流电。通过这个过程，提高了切割机的动态响应速度，减小了变压器、电抗器的体积和重量，实现了整机的节能降耗。
控制面板上的电流调节电位器输出给定信号，用于调节输出电流；反馈电路对输出电流进行采样放大，从而满足要求的反馈信号；控制电路中的脉宽调制（PWM）电路对给定信号和反馈信号进行比较，以决定输出脉宽宽度；驱动电路将控制信号进行功率放大驱动IGBT管工作。
弧压采样电路包括全波整流电路、滤波电容、负载电路，滤波电容、负载电路并联在全波整流电路的两个输出端，全波整流电路的两个输出端为弧压采样电路的输出端。
负载电路包括电阻。
一种新型逆变式等离子切割机弧压采样电路，还包括主弧采样电路、导弧控制电路，主弧采样电路连接在输出反馈电路的输出端，用于对切割电源进行输出电流采样并输出给控制电路，控制电路根据主弧采样参数输出导弧控制信号给导弧控制电路，用于控制导弧控制电路工作。
导弧控制电路包括IGBT，用于根据控制电路的导弧控制信号，控制导弧控制电路的打开或关闭。
启动切割机，由引弧电路***的高频高压击穿空气引弧及引燃小弧或者叫导弧。导弧电流控制在15-30A,由控制面板导弧设置***和主弧采样控制。
当主弧采样电路检测到没有输出电流时，控制电路判断为在导弧状态，打开导弧控制***，导弧控制***开启工作，控制电路给出导弧设置的PWM脉宽；当主弧采样电路检测到有输出电流时，控制电路判断为在主弧状态，关闭导弧控制***，导弧控制***停止工作，控制电路输出主弧设定PWM脉宽，缓升输出电流引成主弧。
一种新型逆变式等离子切割机弧压采样电路，还包括功率采样电路，功率采样电路连接在高频逆变电路与高频变压器的初级线圈之间，用于采样逆变式等离子切割机的功率，并将采样结果传输给控制电路，控制电路根据采样结果控制高频逆变电路。
次级绕组和辅助绕组为变压器的并联次级绕组，次级绕组是切割机的主绕组，整流、滤波后输出切割需求的电流，输出反馈电路将电流信号反馈到控制电路，通过综合处理后，决定输出脉宽宽度，控制功率逆变模块的频率。
次级绕组和辅助绕组的脉宽宽度一致，成线性比例关系，随切割电流和弧压的变化而变化；
采用隔离弧压控制弧压调高器，降低干扰，保证切割***、数控车床、机器人控制***不受电磁及高频干扰，达到正常切割的效果。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种新型逆变式等离子切割机弧压采样电路，其特征在于：包括IGBT高频开关逆变电路，IGBT高频开关逆变电路的高频变压器包括次级线圈、辅助线圈，辅助线圈与次级线圈为并联线圈，次级线圈的输出经过整流滤波后提供切割电源，辅助线圈的输出经过整流滤波后提供弧压采样；
包括整流滤波电路、高频逆变电路、高频变压器、高频整流器、输出滤波电路、输出反馈电路、弧压采样电路、控制电路、驱动电路，整流滤波电路、高频逆变电路依次连接，高频逆变电路的输出连接高频变压器的初级线圈，高频变压器的次级线圈连接输出整流电路，用于提供切割电流；输出整流电路的一个输出端连接输出滤波电路，另一端输出端连接输出反馈电路，高频变压器的辅助线圈两端连接弧压采样电路的输入端，弧压采样电路的输出端输出弧压采样参数；控制电路连接驱动电路、输出反馈电路，驱动电路连接高频逆变电路，控制电路根据输出反馈参数控制驱动电路的驱动参数，从而实现对高频逆变电路的控制。
2.根据权利要求1所述新型逆变式等离子切割机弧压采样电路，其特征在于：弧压采样电路包括全波整流电路、滤波电容、负载电路，滤波电容、负载电路并联在全波整流电路的两个输出端，全波整流电路的两个输出端为弧压采样电路的输出端。
3.根据权利要求2所述新型逆变式等离子切割机弧压采样电路，其特征在于：负载电路包括电阻。
4.根据权利要求1所述新型逆变式等离子切割机弧压采样电路，其特征在于：还包括主弧采样电路、导弧控制电路，主弧采样电路连接在输出反馈电路的输出端，用于对切割电源进行输出电流采样并输出给控制电路，控制电路根据主弧采样参数输出导弧控制信号给导弧控制电路，用于控制导弧控制电路工作。
5.根据权利要求4所述新型逆变式等离子切割机弧压采样电路，其特征在于：导弧控制电路包括IGBT，用于根据控制电路的导弧控制信号，控制导弧控制电路的打开或关闭。
6.根据权利要求4所述新型逆变式等离子切割机弧压采样电路，其特征在于：当主弧采样电路检测到没有输出电流时，控制电路判断为在导弧状态，打开导弧控制***；当主弧采样电路检测到有输出电流时，控制电路判断为在主弧状态，关闭导弧控制***，控制电路输出主弧设定脉宽，缓升输出电流引成主弧。
7.根据权利要求1所述新型逆变式等离子切割机弧压采样电路，其特征在于：还包括功率采样电路，功率采样电路连接在高频逆变电路与高频变压器的初级线圈之间，用于采样逆变式等离子切割机的功率，并将采样结果传输给控制电路，控制电路根据采样结果控制高频逆变电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911401392.1A CN111098009B (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种新型逆变式等离子切割机弧压采样方法和电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911401392.1A CN111098009B (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种新型逆变式等离子切割机弧压采样方法和电路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111098009A CN111098009A (zh) | 2020-05-05 |
| CN111098009B true CN111098009B (zh) | 2021-12-07 |
Family
ID=70425219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911401392.1A Active CN111098009B (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种新型逆变式等离子切割机弧压采样方法和电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111098009B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112475568B (zh) * | 2020-10-28 | 2024-02-20 | 上海沪工焊接集团股份有限公司 | 双电压等离子切割机导弧控制方法和装置 |
| CN114932299B (zh) * | 2022-05-30 | 2024-05-03 | 上海米勒焊接设备有限公司 | 等离子切割机切割弧压检测电路 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5132989B2 (ja) * | 2007-05-21 | 2013-01-30 | 株式会社三社電機製作所 | アーク発生負荷用電源装置 |
| CN101352782B (zh) * | 2008-09-05 | 2011-05-11 | 深圳市鸿栢科技实业有限公司 | 栓钉焊机及栓钉焊机高频变压器 |
| CN201287238Y (zh) * | 2008-10-22 | 2009-08-12 | 深圳市鸿栢科技实业有限公司 | 高频逆变螺柱焊接设备 |
| CN101412140B (zh) * | 2008-11-17 | 2011-06-01 | 江苏科技大学 | 零电压软开关弧焊逆变器拓扑主电路 |
| CN101579776B (zh) * | 2009-03-04 | 2011-07-06 | 深圳市佳士科技股份有限公司 | 便携式igbt逆变电弧焊机 |
| JP6630196B2 (ja) * | 2016-03-09 | 2020-01-15 | 株式会社ダイヘン | 溶接電源装置 |
| CN209664538U (zh) * | 2019-01-30 | 2019-11-22 | 佛山康仕达焊接设备有限公司 | 一种手工焊、氩弧焊和等离子切割三用主回路电路 |
-
2019
- 2019-12-30 CN CN201911401392.1A patent/CN111098009B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111098009A (zh) | 2020-05-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111098009B (zh) | 一种新型逆变式等离子切割机弧压采样方法和电路 | |
| CN100357053C (zh) | 调压式节能电火花加工脉冲电源 | |
| CN106392262A (zh) | 基于DSC的全数字SiC逆变式多功能氩弧焊电源 | |
| CN102916627B (zh) | 一种变频启动方法、变频启动装置以及蓄电池电源 | |
| CN107150160B (zh) | 宽适应多功能近零飞溅焊接机器人*** | |
| CN210051827U (zh) | 一种大功率变频器测试*** | |
| CN110112941A (zh) | 逆变器 | |
| CN216086161U (zh) | 一种高电压调节装置 | |
| CN205520012U (zh) | 一种适配于cc/cv弧焊电源的无控制线焊接送丝*** | |
| CN213794729U (zh) | 一种双通道短周期电弧螺柱焊机电路结构 | |
| CN212231149U (zh) | 电梯应急电源快速供电装置 | |
| CN105583495B (zh) | 一种适配于cc/cv弧焊电源的无控制线焊接送丝*** | |
| CN204847730U (zh) | 煤矿提升机用永磁同步直驱装置 | |
| CN203457095U (zh) | 用于控制力矩电机的变频控制器 | |
| CN206041861U (zh) | 一种卷帘门直流电机控制器上的自动调压电路 | |
| CN113471978A (zh) | 一种高电压调节装置 | |
| CN203399027U (zh) | 一种铁芯阀门可调式软起动装置 | |
| CN102810383A (zh) | 一种可控电抗器 | |
| CN106385033B (zh) | 一种中频炉的谐波滤波方法及装置 | |
| CN113471980A (zh) | 一种三相高电压调节装置 | |
| CN201307834Y (zh) | 直流电流调节器 | |
| CN202406046U (zh) | 链条电阻焊设备的中频直流电源 | |
| CN103457534B (zh) | 用于控制力矩电机的变频控制器及方法 | |
| CN204229181U (zh) | 井下绞车变频调速电控实训*** | |
| CN202798539U (zh) | 电机软起动器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |