[实用新型]一种基于弧压采集的等离子切割电源弧转移自控制电路

说明书

本实用新型涉及一种基于弧压采集的等离子切割电源弧转移自控制电路，包括比例光耦U1，所述比例光耦U1的输出端连接有运算放大器U2，所述运算放大器U2的输出端并联有继电器RLY1、比较器U3和比较器U4，所述比较器U3、U4的输出端均连接至反相器U7的输入端，所述继电器RLY1的输出端上并联有比较器U5、U6，所述比较器U5、U6的输出端均与反相器U8相连，输出端与弧转移控制模块IGBT2的门极连接，所述比例光耦U1的两个弧压采集端子V1、V2分别连接到电流传感器CS1和电极之间、滤波电抗L1和工件之间。本实用新型采用基于弧压采集的硬件自控制电路，避免了控制系统被干扰带来的不确定因素，提高了弧转移的成功率。

技术领域

本实用新型涉及一种等离子切割机的电源电路，尤其涉及基于弧压采集的等离子切割电源弧转移自控制电路及实现方法。属于等离子切割技术领域。

背景技术

等离子切割机启动的基本原理：首先，起弧生成高频高压信号，施加在喷嘴和电极之间，击穿空气，产生电弧；然后，弧转移电路将电弧转移至工件和电极之间；弧转移成功之后，控制系统切断起弧电路，并加大输出电流，大电流使电弧能量急剧升高，熔断钢板。本专利是在弧转移方面的创新性实用新型。目前，传统的等离子切割机电源弧转移电路如图1所示，基本原理是：控制系统发出“高频起弧信号”，变压器T1副边生成高频高压信号，击穿喷嘴和电极，产生电弧；该电弧在电阻R1阻抗的影响下，向阻抗更低的工件侧转移；当电弧转移至工件上时，电流传感器CS1检测电流，当电流大于一定值(比如15A)时，表明弧转移成功；此时，控制系统关闭IGBT1，切断弧转移电路，完成整个弧转移过程。

目前，现有技术存在下面的问题：

1.传统方案中控制电路至关重要，需进行采集电流、电流大小判断、发出控制信号等步骤。然而大多数等离子切割机采用高频高压起弧方式，干扰比较多，这种控制电路难免受到干扰，影响起弧和弧转移的成功率；

2.采用“软件+硬件”的起弧和弧转移方案，在响应速度上较差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供基于弧压采集的等离子切割电源弧转移自控制电路，降低了高频干扰对控制的影响，提高弧转移的成功率。

本实用新型涉及解决上述问题所采用的技术方案为：一种基于弧压采集的等离子切割电源弧转移自控制电路，主要包括电源主回路、弧转移电路和弧转移控制电路，所述电源主回路包括三相变压器T1，所述三相工频降压变压器T1的输出端与三相不控整流桥D1相连，在所述三相不控整流桥D1的输出端上并联有母线电容C1和母线放电电阻 R1，在所述母线放电电阻R1的两端连接有相互串联的IGBT1和续流二极管D2，在所述续流二极管D2的正极和负极分别连接有电流传感器CS1和滤波电抗L1，所述电流传感器CS1和滤波电抗L1分别与电极和工件相连；所述弧转移电路包括相互串联的弧转移电阻R2、弧转移控制模块IGBT2和升压变压器T2，所述弧转移电阻R2的一端与滤波电抗L1的一端相连，所述升压变压器T2的副边一端与喷嘴相连；

所述弧转移自控制电路包括比例光耦U1，所述比例光耦U1的输出端连接有运算放大器U2，所述运算放大器U2的输出端分别与继电器RLY1、比较器U3、比较器U4的输入端相连，所述比较器U3和比较器U4的输出端均连接至反相器U7的输入端，所述继电器RLY1的输出端上分别连接有比较器U5和比较器U6，所述比较器U5和比较器 U6的输出端均与反相器U8相连，输出端与弧转移控制模块IGBT2的门极连接，所述比例光耦U1的两个弧压采集端子V1、V2分别与工件和电极连接，用于采集工件和电极之间的弧压。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、采用基于弧压采集的硬件自控制电路，避免了控制系统被干扰带来的不确定因素，提高了弧转移的成功率。这意味着提高了机器运行的稳定性，提高了工厂的切割效率。

2、采用纯硬件电路进行弧转移控制，更加稳定可靠，延长了机器使用的寿命。