[实用新型]一种具有前导弧和切割弧强制转移功能的等离子切割机

说明书

技术领域

本实用型涉及焊接/切割设备，尤其是一种等离子切割机。

背景技术

等离子切割是采用压缩空气或者是压缩氮气等作为介质，通过直流高压电源电离成等离子体，从割枪枪嘴高速喷出，形成等离子焰，用于切割金属。目前的逆变式等离子切割机通常采用接触引弧和非接触引弧两种方式建立电弧：接触引弧方式引弧时喷嘴必须和工件短路，这种方式在有污渍和锈迹的工件上引弧困难，在表面覆有绝缘保护膜的金属板几乎不能切割，而且喷嘴很容易损坏。

非接触引弧方式无需喷嘴和工件接触，参见图3，割枪喷嘴的电极接逆变电源负极，工件接正极，再在正极的基础上引出一个叫做前导弧的电极接到割嘴上。这样的电连接就可以在割嘴不接触工件的情况下，在电极和喷嘴间通过高频引弧先建立一个稳定的电弧（前导弧）此时切割机输出较小电流，保证不会烧损喷嘴和电极，等到割嘴和工件距离很近时，电弧从电极和割嘴间转移到电极和工件间，这时切割机才输出设定的切割大电流，完成电弧的引弧稳弧和电弧转移的目的，这就解决了接触引弧的三大问题，其应用范围就宽了许多。但是，该方式仍然存在下述缺陷：

1．目前通用的非接触引弧方式的逆变式等离子切割机的前导弧电流的限制是靠串联在输出正和前导弧之间的大电阻来实现的，这个电阻需要承受上千瓦的功率，经常损坏。

2．当割嘴接近工件时，通常只有少部分电流从电极流向工件，电弧自动从电极和割嘴之间转移到电极和工件之间的这一电弧转换就显得非常不可靠，造成切割时引弧成功率低，操作者很难判断和驾驭，同样也很难和数字化控制系统配套。

也有一些改进的方法，如：通过采样上述的电流的电压信号，用运放放大此电压信号，再将放大后的电压信号和一固定电压进行比较，判断有无足够的电流，若有足够的电流，就切断前导弧。从而完成电弧从电极和割嘴间转移到电极和工件间的转换。事实证明，这一改进确实能提高一些引弧成功率。但是，由于上述的电流的大小受压缩气体的压力，气体成分，气体流量以及割嘴距工件的距离的变化有着较大差异，使得电流放大和比较判断电路难于准确判断引弧情况，造成电弧转移成功率也即引弧成功率难以达到90%。

发明内容

为解决上述缺陷，本实用新型提供一种具有前导弧和切割弧强制转移功能的等离子切割机，该种切割机摒弃传统非接触引弧方式中自动转移方法和放大从电极流向工件的电流的电压信号后经比较判断来切断前导弧而实现的转换方法，而采用主动、强迫转换的方法建立电弧。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种具有前导弧和切割弧强制转移功能的等离子切割机，包括按设备电功率流向顺序连接的输入EMC电路、一次侧整流滤波电路、逆变电路、隔离变压器和二次侧整流滤波电路、主控制板电路，所述主控制板电路还与逆变电路联通，其特征在于：还包括引弧维弧和转弧控制电路，所述引弧维弧和转弧控制电路与二次侧整流滤波电路双向联通，并与主控制板电路联通。

所述输入滤波电路由电源开关S1，第一、第二差模滤波电容C43和C45，第一、第二、第三、第四共模滤波电容C41，C42，C44，C46以及共模滤波电感L3组成。

所述一次侧整流滤波电路由整流桥BR1和第一、第二、第三电容C48,C49,C52和电阻R53组成。

所述逆变电路由第一、第二、第三、第四绝缘栅场效应电力开关器件Q2，Q3，Q4，Q5桥接而成。

所述隔离变压电路由中频变压器T5组成。

所述中频变压器T5具有一次侧绕组和二次侧绕组。

所述二次侧整流滤波电路由与中频变压器T5二次侧绕组连接的第一、第二、第三、第四快恢复整流二极管D30，D31，D32，D33，与该第一、第二、第三、第四块恢复整流二极管连接的滤波电感L1以及分别串联在第一、第二、第三、第四快恢复整流二极管D30，D31，D32，D33两端的第一、第二、第三、第四阻容吸收电阻R62，R63，R64，R65和分别串联在第一、第二、第三、第四快恢复整流二极管D30，D31，D32，D33两端的第一、第二、第三、第四阻容吸收电容C55，C56，C57，C58等组成。

所述弧维弧和转弧控制电路包括沿电流流向方向而顺序连接的干簧管RL1，前导弧开关Q7，第二电感L2，高频变压器T7，火花放电器HH1，行输出变压器T6，第一、第二、第三、第四快恢复整流二极管D34，D35，D36，D37和高频开关Q6。

本实用新型的优点和有益效果：