CN106695095A - 一种内置气泵一体逆变式等离子切割机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及逆变焊割设备领域，名称为一种内置气泵一体逆变式等离子切割机，空气开关、一次整流电路、逆变电路、主变隔离电路、二次整流电路、空气压缩机等元器件，空气开关连接在一次整流电路和缺相保护器之间，一次整流电路连接逆变电路、主变隔离电路和二次整流电路，二次整流电路连接等离子输出端口；本发明提出了一种新式的更为优化的逆变式等离子切割机结构，为逆变式等离子切割机配备了内置的空气压缩机，且将内部结构缩紧实现一体化，在内部各个电路上也做出了更为优化的调整。

Description

一种内置气泵一体逆变式等离子切割机

技术领域：

本发明涉及逆变焊割设备领域，名称为一种内置气泵一体逆变式等离子切割机。

背景技术：

焊割电源是一种为焊接电弧或者切割电弧提供电压电流的电源装置。目前等离子切割有多型号，但是等离子切割机需要配独立空气压缩机，等离子切割机配备的空气一般是由空压机或管路供给的，需要配备过滤装置或带过滤装置的储气罐，以保证空气不含油和水，其他气体如果是管道气也需要在进气口配备过滤储气装置最好，以保证气体压力和流量满，满足等离子切割需求。

发明内容：

因此，为解决用户市场对等离子切割机气泵一体机的需求，本发明设计了一款体积小、节能环保、性价比高的内置气泵一体逆变式等离子切割机。

一种内置气泵一体逆变式等离子切割机，包括：空气开关、一次整流电路、逆变电路、主变隔离电路、二次整流电路、空气压缩机、继电器小板、缺相保护器、相序保护器，空气开关连接在一次整流电路和缺相保护器之间，一次整流电路连接逆变电路、主变隔离电路和二次整流电路，二次整流电路连接等离子输出端口，继电器小板一端连接缺相保护器，继电器小板另一端连接相序保护器，相序保护器连接空气压缩机，空气压缩机连接等离子输出端口。

逆变电路包括，由第一，第二，第三，第四采用4只绝缘栅场效应电力开关器件组成逆变桥，与所述驱动电路，分别连接在第一，第二，第三，第四绝缘栅场效应管电力开关器件。

一次整流电路包括，经过空气开关连接三相整流桥经过PTC缓启动电路采用电解电容滤波，以及电解电容并联放电电阻和均压电阻得到平滑的直流电给逆变桥电路。

二次整流电路能够把高频交流转换成直流输出。

空气压缩机为超静音无油空气压缩机。

主控制电路包括按照电流的流向的方向的顺序连接：采用原边电流峰值反馈，PWM脉冲调制电路，驱动信号放大电路，以及驱动隔离电路。

采用500-2500W的超静音空气压缩机，电路设计有断相与相序保护电路，实现缺相和相序错误以及三相电压不平衡保护空气压缩机，采用XJ3-G AC380V，解除仿触点功能和手工焊空载仿触电电路。

切割电流(含转移弧电流)给定控制电路，动作时序要求：即只有电弧建立，切割电流才开始缓缓上升。空载按枪3秒自动关闭PWM信号和断维弧，实现闪弧功能，

结构设计等离子切割机在机箱内右侧，超静音空气压缩机在机箱内左侧。机盖左侧上方有2个圆孔(为消音器空气流通)空气压缩机下面有4只橡胶减震垫。

按照单一次整流电路之后，得到平滑的540V直流电送到逆变桥逆变转换成20KHZ的高频电压给主变压器，采用主控制板枪开关电路来控制小继电器板，在按下枪开关后继电器闭合，

经过相序保护继电器给交流接触器提供导通电压来使交流接触器吸合，给超静音空气压缩机提供AC380V/50HZ*3的电源。在等离子状态空载为封波，通过程序电路控制PWM信号。等离子的最小电流即为维弧电流＝18A，维弧电流为恒流，维弧电流不会随切割电流上升而变大。当起弧后利用主弧检测信号来关闭转移弧交流接触器。电流是缓缓上升，没有冲击。

本发明提出了一种新式的更为优化的逆变式等离子切割机结构，为逆变式等离子切割机配备了内置的空气压缩机，且将内部结构缩紧实现一体化，在内部各个电路上也做出了更为优化的调整，使得本等离子切割机能够适用于所有的工作条件下，特别是在野外作业和工程外出安装时，更能体现自身简洁轻便的特点，有极强的适用性，可切割各类低碳钢、高碳钢金属以及铝等有色金属。

附图说明：

图1为一种内置气泵一体逆变式等离子切割机的电路图。

图中：空气开关1、一次整流电路2、逆变电路3、主变隔离电路4、二次整流电路5、空气压缩机6、继电器小板7、缺相保护器8、相序保护器9。

具体实施方式：

为了使本发明专利的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明为一种内置气泵一体逆变式等离子切割机，包括：空气开关1、一次整流电路2、逆变电路3、主变隔离电路4、二次整流电路5、空气压缩机6、继电器小板7、缺相保护器8、相序保护器9，空气开关1连接在一次整流电路2和缺相保护器8之间，一次整流电路2连接逆变电路3、主变隔离电路4和二次整流电路5，二次整流电路5连接等离子输出端口，继电器小板7一端连接缺相保护器8，继电器小板7另一端连接相序保护器9，相序保护器9连接空气压缩机6，空气压缩机6连接等离子输出端口。

逆变电路包括，由第一，第二，第三，第四采用4只绝缘栅场效应电力开关器件组成逆变桥，与所述驱动电路，分别连接在第一，第二，第三，第四绝缘栅场效应管电力开关器件。

一次整流电路包括，经过空气开关连接三相整流桥经过PTC缓启动电路采用电解电容滤波，以及电解电容并联放电电阻和均压电阻得到平滑的直流电给逆变桥电路。

二次整流电路能够把高频交流转换成直流输出。

空气压缩机为超静音无油空气压缩机。

主控制电路包括按照电流的流向的方向的顺序连接：采用原边电流峰值反馈，PWM脉冲调制电路，驱动信号放大电路，以及驱动隔离电路。

采用500-2500W的超静音空气压缩机，电路设计有断相与相序保护电路，实现缺相和相序错误以及三相电压不平衡保护空气压缩机，采用XJ3-G AC380V，解除仿触点功能和手工焊空载仿触电电路。

切割电流(含转移弧电流)给定控制电路，动作时序要求：即只有电弧建立，切割电流才开始缓缓上升。空载按枪3秒自动关闭PWM信号和断维弧，实现闪弧功能，

结构设计等离子切割机在机箱内右侧，超静音空气压缩机在机箱内左侧。机盖左侧上方有2个圆孔(为消音器空气流通)空气压缩机下面有4只橡胶减震垫。

按照单一次整流电路之后，得到平滑的540V直流电送到逆变桥逆变转换成20KHZ的高频电压给主变压器，采用主控制板枪开关电路来控制小继电器板，在按下枪开关后继电器闭合，

经过相序保护继电器给交流接触器提供导通电压来使交流接触器吸合，给超静音空气压缩机提供AC380V/50HZ*3的电源。在等离子状态空载为封波，通过程序电路控制PWM信号。等离子的最小电流即为维弧电流＝18A，维弧电流为恒流，维弧电流不会随切割电流上升而变大。当起弧后利用主弧检测信号来关闭转移弧交流接触器。电流是缓缓上升，没有冲击。

所述逆变电路包括：由第一，第二，第三第四，单管IGBT电力开关器件G1,G2,G3,G4组成的桥式逆变电路，与所述第一，第二，第三第四，驱动电阻R2，R3，R6，R7，连接在第一单管IGBT电力开关器件G1两极之间的第一阻容吸收电路，连接在第二单管IGBT的电力开关器件G2两极之间的第二阻容吸收电路，连接在第三单管IGBT的电力开关器件两极之间的G3两极之间的第三阻容吸收电路，连接在第四单管IGBT的电力开关器件G4两极之间的第四阻容吸收电路。

进一步(对单管IGBT器件为C,E极，对于MOSFRT器件为D和S极，对于MCT器件为A和K极)所述第一阻容吸收电路包括串接的第一阻容吸收电阻R3和第一阻容吸收电容C3，所述第二阻容吸收电路包括串接的第二阻容吸收电阻R2,和第二阻容吸收电容C2，第三阻容吸收电路包括串接的第三阻容吸收电阻R1和第三阻容吸收电容C1，所述第四阻容吸收电路包括串接的第四阻容吸收电阻R4和第四阻容吸收电容C4。

驱动板插座输出的四路PWM信号分别有序的送到单管IGBT电力开关器件G1，G2，G3，G4上，让其按照G2，G3同时导通，而G1，G4截止。这样交替导通和截止，就会将直流电压电流逆变成中频交流方波电压电流，改中频交流方波电压电流送至隔离变压器T1的一次侧，经过变压器T1降压之后经过快恢复二极管全桥整流输出。

本领域技术人员可以理解，在本说明书的指导下，可以对本发明做出一些修改和调整。这些修改和调整也应当在本发明权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种内置气泵一体逆变式等离子切割机，其特征在于：空气开关、一次整流电路、逆变电路、主变隔离电路、二次整流电路、空气压缩机、继电器小板、缺相保护器、相序保护器，空气开关连接在一次整流电路和缺相保护器之间，一次整流电路连接逆变电路、主变隔离电路和二次整流电路，二次整流电路连接等离子输出端口，继电器小板一端连接缺相保护器，继电器小板另一端连接相序保护器，相序保护器连接空气压缩机，空气压缩机连接等离子输出端口。

2.根据权利要求1所述的一种内置气泵一体逆变式等离子切割机，其特征在于：逆变电路包括，由第一，第二，第三，第四采用4只绝缘栅场效应电力开关器件组成逆变桥，与所述驱动电路，分别连接在第一，第二，第三，第四绝缘栅场效应管电力开关器件。

3.根据权利要求1所述的一种内置气泵一体逆变式等离子切割机，其特征在于：一次整流电路包括，经过空气开关连接三相整流桥经过PTC缓启动电路采用电解电容滤波，以及电解电容并联放电电阻和均压电阻得到平滑的直流电给逆变桥电路。

4.根据权利要求1所述的一种内置气泵一体逆变式等离子切割机，其特征在于：二次整流电路能够把高频交流转换成直流输出。

5.根据权利要求1所述的一种内置气泵一体逆变式等离子切割机，其特征在于：空气压缩机为超静音无油空气压缩机。