[实用新型]铝合金机器人变极性等离子弧智能穿孔焊接系统

权利要求书

1.一种铝合金机器人变极性等离子弧智能穿孔焊接系统，其特征在于：包括工控机、等离子电源和等离子焊枪；所述等离子电源包括主弧主电路、维弧主电路、控制电路和人机交互系统；

所述主弧主电路包括依次连接的主弧输入整流滤波模块、主弧SiC高频逆变电路、主弧高频变压器、主弧快速整流滤波电路和主弧SiC低频调制电路，以及主弧SiC高压稳弧电路；

所述维弧主电路包括维弧输入整流滤波模块、维弧高频逆变电路、维弧高频变压器和维弧快速整流滤波电路；

所述控制电路包括控制器、主弧高频逆变驱动电路、主弧电流采样反馈电路、主弧低频调制驱动电路、主弧稳弧驱动电路、维弧电流采样反馈电路、维弧高频逆变驱动电路、继电器模块、主电路故障检测模块；

所述控制器通过主弧高频逆变驱动电路与主弧SiC高频逆变电路连接；主弧快速整流滤波电路通过主弧电流采样反馈电路与控制器连接；控制器通过主弧低频调制驱动电路与主弧SiC低频调制电路连接；控制器通过主弧稳弧驱动电路与主弧SiC高压稳弧电路连接；控制器通过维弧高频逆变驱动电路与维弧高频逆变电路连接；维弧快速整流滤波电路通过维弧电流采样反馈电路与控制器连接；继电器模块和主电路故障检测模块分别与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的铝合金机器人变极性等离子弧智能穿孔焊接系统，其特征在于：所述主弧SiC高频逆变电路采用SiC功率管全桥拓扑结构；所述主弧SiC低频调制电路采用SiC功率管双半桥并联拓扑结构；所述主弧SiC高压稳弧电路采用SiC功率管全桥拓扑结构。

3.根据权利要求2所述的铝合金机器人变极性等离子弧智能穿孔焊接系统，其特征在于：所述主弧SiC高频逆变电路采用SiC功率管全桥拓扑结构是指：主弧SiC高频逆变电路包括SiC功率管Q101～Q104、二极管D101～D106、电容C103～C105和电感L102；SiC功率管Q101和SiC功率管Q102串联后并联到主弧输入整流滤波模块上；二极管D105、SiC功率管Q103、SiC功率管Q104和二极管D106串联后并联到主弧输入整流滤波模块上；SiC功率管Q101分别与电容C103和二极管D101并联；SiC功率管Q102分别与电容C104和二极管D102并联；SiC功率管Q103与二极管D103并联；SiC功率管Q104与二极管D104并联；SiC功率管Q101与SiC功率管Q102的连接处通过电容C105连接到主弧高频变压器的初级；SiC功率管Q103与SiC功率管Q104的连接处通过电感L102连接到主弧高频变压器的初级；

所述主弧SiC低频调制电路采用SiC功率管双半桥并联拓扑结构是指：主弧SiC低频调制电路包括SiC功率管Q105～Q108、电容C110、电容C111、电阻R105和电阻R106；SiC功率管Q105和SiC功率管Q106串联后并联到主弧快速整流滤波电路上；电容C110和电阻R105串联组成的电路，以及SiC功率管Q107分别与SiC功率管Q105并联；电容C111和电阻R106串联组成的电路，以及SiC功率管Q108分别与SiC功率管Q106并联。

4.根据权利要求1所述的铝合金机器人变极性等离子弧智能穿孔焊接系统，其特征在于：所述维弧主电路包括维弧输入整流滤波模块、维弧高频逆变电路、维弧高频变压器和维弧快速整流滤波电路是指：

维弧主电路包括由整流桥BR301、电容C301、电容C302和电感L301组成的维弧输入整流滤波模块，由功率管VT301～VT304、电容C303～C307、电阻R301～R304和二极管D301～D304组成的维弧高频逆变电路，由变压器T301组成的维弧高频变压器，以及由二极管D305～D308、电阻R305～R309、电容C308～C314、压敏电阻YR301～YR304和电感L302组成的维弧快速整流滤波电路。