CN108258901A - 宽电压范围的带引导弧可重复引弧的低频等离子切割机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种宽电压范围的带引导弧可重复引弧的低频等离子切割机，包括输入升压电路、输入逆变电路、输出整流电路、枪开关控制电路、脉宽调制控制电路、气体控制电路及引导弧/切割弧控制电路，输入升压电路将整流后的直流电压升压得到固定直流输入电压，通过输入逆变电路逆变为交流电压；通过输出整流电路整流成直流电压，提供给负载；枪开关控制电路启动低频等离子切割机；脉宽调制控制输入逆变电路；气体控制电路控制低频等离子切割机气体的通断；引导弧/切割弧控制电路控制引导弧/切割弧的通断，实现引导弧和切割弧连续重复引弧。本发明满足低频等离子切割机在多种不同电压范围切割网板工件的工艺要求，扩大了低频等离子切割机使用范围。

Description

宽电压范围的带引导弧可重复引弧的低频等离子切割机
技术领域
本发明涉及一种在宽电压范围使用的带引导弧并且可重复引弧的低频等离子切割机。
背景技术
目前，各个国家的电网电压五花八门，有的是交流200V，有的是交流240V，有的是交流380V，有的是交流440V，为了适应不同国家的电网电压，低频等离子切割机生产厂家就开发出了多种不同款式的低频等离子切割机。同时，普通低频等离子切割机的工作原理是：机器未引弧时电极(电源输出负极)与喷嘴(电源输出正极)处于短路状态，当按下枪开关，枪开关控制电路控制机器启动，通过脉宽调制(PWM)控制电路将短路电流控制在恒定值，同时，气体控制电路控制低频等离子切割机气体的开通，当气流到达喷嘴，利用高压气体的推力，将喷嘴与电极从短路状态瞬间吹开，在切割枪内壁产生引导弧，该电弧随着气流向外喷出。当喷嘴与工件接触后，因喷嘴内的电弧有高压气体包裹，内阻较大，喷嘴与电极之间的引导弧就转移到工件与电极之间，产生切割弧。
当工件为网板时，切割弧就会断弧。这时就要断开枪开关并重新按下，先产生引导弧后再一次切割。当用户在用普通低频等离子切割机切割网板工件时，要不停的按下和断开枪开关，操作过程复杂，工作效率低下。
发明内容
本发明的目的是提供一种在宽电压范围使用的带引导弧并且可重复引弧的低频等离子切割机。
根据本发明提供的一种在宽电压范围使用的带引导弧并且可重复引弧的低频等离子切割机，包括：输入升压电路、输入逆变电路、输出整流电路、枪开关控制电路、脉宽调制(PWM)控制电路、气体控制电路、引导弧/切割弧控制电路；
其中所述的输入升压电路，其基本原理是BOOST升压电路，将桥式整流后的直流电压升到一个稳定的电压值，减少后级其它电路的电压波动；
所述输入逆变电路，用于将通过输入升压电路得到的固定直流输入电压逆变成按一定规律脉动的交流电压，并通过变压器将能量传送到输出整流电路；
所述输出整流电路，用于将变压器传送过的脉动能量整流成直流电压/电流，提供给负载；
所述枪开关控制电路，用于启动低频等离子切割机开始工作以输出电压和电流；
所述脉宽调制(PWM)控制电路，用于按用户的需求产生不同的PWM波形，控制输入逆变电路产生满足用户需求的脉动电压；
所述气体控制电路，用于按切割工艺要求控制低频等离子切割机气体的开通与关断；
所述引导弧/切割弧控制电路，用于控制引导弧/切割弧的开通与关断，使电弧在满足切割工艺要求下在引导弧和切割弧之间转换，实现引导弧和切割弧的连续重复引弧。
优选地，所述枪开关控制电路、脉宽调制(PWM)控制电路、气体控制电路以及引导弧/切割弧控制电路均连接微处理器。
优选地，所述微处理器包括DSPIC33EP64MC502；
枪开关控制电路接入微处理器的引脚51；
脉宽调制(PWM)控制电路接入微处理器的引脚40和引脚46；
气体控制电路接入微处理器的引脚16；
引导弧/切割弧控制电路接入微处理器的引脚13。
优选地，所述输入升压电路包括升压集成芯片U1和IGBT Q3，所述IGBT Q3的栅极通过电阻R26连接升压集成芯片U1的引脚16，所述升压集成芯片U1控制所述IGBTQ3的导通与截止。
优选地，所述脉宽调制(PWM)控制电路包括脉宽调制(PWM)控制集成芯片N8A，所述脉宽调制(PWM)控制集成芯片N8A输出PWM波至所述输出逆变电路的IGBT的栅极并控制IGBT的导通与截止。
优选地，所述枪开关控制电路包括低频等离子切割机枪开关XS16和运算放大器U6B，所述低频等离子切割机枪开关XS16通过开启和关闭控制运算放大器U6B输出高电平和低电平。
优选地，所述气体控制电路包括运算放大器U7C和MOS管Q1，所述运算放大器U7C控制所述MOS管Q1的导通与截止。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明操作简单明了，工作效率高；
2、本发明实现了不同款式低频等离子切割机的整合，减少了生产厂家的产品型号，减少了用户误操作接入不同电网带来的损坏机器风险；
3、本发明实现了重复引弧，并可自动在引导弧和切割弧之间转换，当喷嘴与工件接触时转换成切割弧进行切割，当喷嘴与工件分离时转换成引导弧，实现网板工件切割。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是宽电压范围的带引导弧可重复引弧的低频等离子切割机的电路图；
图2是宽电压范围的带引导弧可重复引弧的低频等离子切割机中嵌入式微处理器部分的电路原理图；
图3是宽电压范围的带引导弧可重复引弧的低频等离子切割机中输入升压电路部分的电路原理图；
图4是宽电压范围的带引导弧可重复引弧的低频等离子切割机中输入逆变电路部分的电路原理图；
图5是宽电压范围的带引导弧可重复引弧的低频等离子切割机中输出整流电路部分的电路原理图；
图6是宽电压范围的带引导弧可重复引弧的低频等离子切割机中枪开关控制电路部分的电路原理图；
图7是宽电压范围的带引导弧可重复引弧的低频等离子切割机中的脉宽调制(PWM)控制电路部分的电路原理图；
图8是宽电压范围的带引导弧可重复引弧的低频等离子切割机中气体控制电路部分的电路原理图；
图9是宽电压范围的带引导弧可重复引弧的低频等离子切割机中引导弧/切割弧控制电路部分的电路原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，根据本发明提供的一种在宽电压范围使用的带引导弧并且可重复引弧的低频等离子切割机，包括：输入升压电路、输入逆变电路、输出整流电路、枪开关控制电路、脉宽调制(PWM)控制电路、气体控制电路、引导弧/切割弧控制电路；其中所述的输入升压电路，其基本原理是BOOST升压电路，将桥式整流后的直流电压升到一个稳定的电压值，减少后级其它电路的电压波动；所述输入逆变电路，用于将通过输入升压电路得到的固定直流输入电压逆变成按一定规律脉动的交流电压，并通过变压器将能量传送到输出整流电路；所述输出整流电路，用于将变压器传送过的脉动能量整流成直流电压/电流，提供给负载；所述枪开关控制电路，用于启动低频等离子切割机开始工作以输出电压和电流；所述脉宽调制(PWM)控制电路，用于按用户的需求产生不同的PWM波形，控制输入逆变电路产生满足用户需求的脉动电压；所述气体控制电路，用于按切割工艺要求控制低频等离子切割机气体的开通与关断；所述引导弧/切割弧控制电路，用于控制引导弧/切割弧的开通与关断，使电弧在满足切割工艺要求下在引导弧和切割弧之间转换，实现引导弧和切割弧的连续重复引弧。
进一步地，所述枪开关控制电路、脉宽调制(PWM)控制电路、气体控制电路以及引导弧/切割弧控制电路均连接嵌入式微处理器。所述微处理器包括DSPIC33EP64MC502；如图2所示，枪开关控制电路接入嵌入式微处理器的引脚51；脉宽调制(PWM)控制电路接入嵌入式微处理器的引脚40和引脚46；气体控制电路接入嵌入式微处理器的引脚16；引导弧/切割弧控制电路接入嵌入式微处理器的引脚13。
如图3所示，输入升压电路包括：升压集成芯片U1、电阻R42，电阻R6、电阻R64、电阻R26、电阻R13、电阻R29、电阻R52、电阻R72、电阻R61、电阻R12、电阻R14、电阻R4、二极管D1、二极管D3、IGBT Q3、电容C48、电容C11、电容C3、电容C7、电容C8、电容C17、电容C14、电容C9、电容C7、电感L1以及稳压二极管DZ3，其中：输入DC+，输入DC-为宽电压范围交流电压经输入整流电路整流过的直流电压，输出+HT为升压后的稳定的直流电压，二极管D1正极连接输入DC+，负极连接输出+HT；电感L1一端连接二极管D1正极，另一端连接二极管D3正极，二极管D3负极连接输出+HT；电容C8和电阻R52串联连接后并入二极管D3两端；IGBT Q3栅极通过电阻R26连接升压集成芯片U1的引脚16，IGBT Q3漏极连接二极管D3正极，IGBT Q3源极接地，电阻R72和电容C17串联连接于IGBT Q3漏极和IGBT Q3源极之间；电阻R29和稳压二极管DZ3并联连接于IGBT Q3栅极和IGBT Q3源极，其中稳压二极管DZ3负极连接IGBT Q3栅极；电阻R13、电阻R14、电阻R12串联连接于输入DC-和输出+HT之间，电容C14、电容C9、电阻R61一端连接输出+HT，另一端连接电阻R13和电阻R14连接处；电容C7并联连接电阻R14；升压集成芯片U1的引脚5连接电阻R42和电容C48一端，电阻R42另一端一端连接输入DC-，电容C48另一端接地；升压集成芯片U1的引脚7连接电阻R6、电阻R64以及电容C7的一端，电阻R6的另一端连接电容C3，电容C3、电阻R64以及电容C7的另一端连接升压集成芯片U1的引脚11和电容C11一端；电容C11另一端接地；电阻R4一端连接电阻R14和电阻R12连接处，另一端连接电容C11一端。
具体工作原理：输入DC+，输入DC-经过二极管D1预充电，同时升压集成芯片U1经过电阻R26、电阻R29控制IGBT Q3的导通与截止，与电感L1、二极管D3一起实现升压功能，电容C14，电容C9对升压后的电压进行滤波，电阻R61在关机后为电容C14、电容C9提供放电通路，升压后的直流电压经电阻R12、电阻R14分压、电容C7滤波后再经电阻R4、电容C11滤波后进入升压集成芯片U1内部进行恒压控制，电容C3、电阻R6、电阻R64、电容C7为恒压环比例积分反馈电路，电阻R13为过流检测电阻，电阻R13通过的与电流成正比的电压经电阻R42、电容C48滤波后进入升压集成芯片U1内部，当电压超过过流保护设定值时，升压集成芯片U1输出低电平控制IGBT Q3截止，稳压二极管DZ3为IGBT Q3提供保护，电阻R72、电容C17为IGBT Q3提供缓冲保护，电阻R52、电容C8为二极管D3提供缓冲保护。
如图4所示，输入逆变电路包括：电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R16、电阻R23、电阻R24、电阻R17、电阻R28、IGBT Q2、IGBT Q4、IGBT Q5、IGBT Q6、电容C1、电容C4、电容C20、电容C21、变压器T1、输入+HT为升压后的稳定的直流电压，电阻R9、电阻R10、电阻R23、电阻R24一端接收PWM信号，另一端分别连接IGBT Q4、IGBT Q5、IGBT Q2、IGBT Q6的栅极；IGBTQ4、IGBT Q5桥接，IGBT Q2、IGBT Q6桥接，变压器T1一端连接IGBT Q4、IGBT Q5桥接处，另一端连接IGBT Q2、IGBT Q6桥接处。
具体工作原理：脉宽调制(PWM)控制电路经过电阻R9、电阻R10、电阻R23、电阻R24控制IGBT Q4和IGBT Q6、IGBT Q2和IGBT Q5轮流导通，将升压后的稳定的直流电压+HT逆变成一定频率的交流电，经变压器T1传送到输出整流电路，电阻R11、电容C1为IGBT Q4提供缓冲保护，电阻R16、电容C4为IGBT Q5提供缓冲保护，电阻R17、电容C20为IGBT Q2提供缓冲保护，电阻R28、电容C21为IGBT Q6提供缓冲保护。
如图5所示，输出整流电路包括：电阻R21、电阻R20、二极管D2、二极管D4、电容C23、电容C24以及变压器T1，变压器T1传送过来一定频率的交流电经全波整流电路中的二极管D2、二极管D4整流后变成低频等离子切割机需要的直流电，电阻R21、电容C24为二极管D2提供缓冲保护，电阻R20、电容C23为二极管D4提供缓冲保护。
如图6所示，枪开关控制电路包括：低频等离子切割机枪开关XS16、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、运算放大器U6B、电容C64以及电感L1，当低频等离子切割机枪开关XS16接通时，运算放大器U6B输出高电平，当低频等离子切割机枪开关XS16断开时，运算放大器U6B输出低电平，当图2中嵌入式微处理器检测到高电平认为低频等离子切割机枪开关XS16接通，检测到低电平认为低频等离子切割机枪开关XS16断开，电容C64、电感L1对低频等离子切割机枪开关XS16进行滤波，电阻R3为低频等离子切割机枪开关XS16上拉电阻，当低频等离子切割机枪开关XS16断开后，电阻R4对电容C64、电感L1进行放电，电阻R5为运算放大器U6B下拉电阻，电阻R6为运算放大器U6B和图2中嵌入式微处理器之间的缓冲电阻。
如图7所示，脉宽调制(PWM)控制电路包括：电流霍尔传感器CN10、电阻R1、电阻R38、电阻R39、电阻R7、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R40、电阻R35、电阻R36、二极管V28，二极管V14、电容C8、电容C7、电容C18、电容C19、电容C31、电容C28、稳压二极管ZD1、运算放大器N1A，运算放大器N2A，运算放大器N1D以及脉宽调制(PWM)控制集成芯片N8A，具体工作原理：图2中嵌入式微处理器数模转换电路输出电流给定信号，经R7、C7滤波，运算放大器N2A跟随放大，电阻R31、R32分压后进入运算放大器N1D，当低频等离子切割机正在切割时，电流霍尔传感器CN10会输出一与输出电流成正比的电压信号，此信号经电容C8滤波，运算放大器N1A跟随放大，电阻R38、电阻R39分压后进入运算放大器N1D，电流给定信号与低频等离子切割机输出电流信号经运算放大器N1D比例积分运算后经电阻R40、电容C31滤波进入脉宽调制(PWM)控制集成芯片N8A，脉宽调制(PWM)控制集成芯片N8A根据电流给定信号与切割弧电流信号之间的不同误差输出不同占空比的脉宽调制(PWM)信号，控制图4输入逆变电路中IGBT Q2、IGBT Q4、IGBT Q5、IGBT Q6的导通时间，来达到低频等离子切割机输出电流与给定电流一至的目的，电阻R33、电容C18，电容C19、稳压管ZD1为运算放大器N1D的比例积分反馈电路，V14为脉宽调制(PWM)控制集成芯片N8A的控制输入脚提供保护。
如图8所示，气体控制电路包括：电磁阀CN1、电阻R11、电阻R12、电阻R14、电阻R15、电阻R17、电阻R19、运算放大器U7C、电容C28、二极管V1以及MOS管Q1，具体工作原理：当图2中嵌入式微处理器检测到低频等离子切割机枪开关XS16接通，迅速输入高电平，运算放大器U7C输出高电平，MOS管Q1导通，使电磁阀CN1导通，低频等离子切割机枪中气管开始通气，当气流到达喷嘴，利用高压气体的推力，将喷嘴与电极从短路状态瞬间吹开，在切割枪内壁产生引导弧，该电弧随着气流向外喷出。当喷嘴与工件接触后，因喷嘴内的电弧有高压气体包裹，内阻较大，喷嘴与电极之间的引导弧就转移到工件与电极之间，产生切割弧。电阻R14、电阻R15、电容C28提供比较的基准电压，二极管V1为电磁阀关断时线圈提供放电回路。
如图9所示，引导弧/切割弧控制电路包括：电流霍尔传感器CN10、电阻R1、电阻R2、电阻R8、电阻R18、电阻R22、二极管V28、二极管V8、电容C8、电容C3、电容C18、电容C10、电容C16、电容C19、光电耦合器N6、IGBT Q1、压敏电阻RV1、引导弧接口CN7以及切割弧接口CN8，具体工作原理：机器未引弧时，图2中嵌入式微处理器输出高电平，经电阻R2使光电耦合器N6导通，15V电压经电阻R8、电阻R18分压，电容C3滤波后使IGBT Q1导通，引导弧接口CN7与切割弧接口CN8导通，此时电极(电源输出负极)与喷嘴(电源输出正极)，也就是与引导弧接口CN7和切割弧接口CN8处于短路状态，当气流到达喷嘴，利用高压气体的推力，将喷嘴与电极从短路状态瞬间吹开，在切割枪内壁产生引导弧，该电弧随着气流向外喷出。当喷嘴与工件接触后，因喷嘴内的电弧有高压气体包裹，内阻较大，喷嘴与电极之间的引导弧就转移到工件与电极之间，产生切割弧。当低频等离子切割机正在切割时，电流霍尔传感器CN10会输出一与切割弧电流成正比的电压信号，此信号经电容C8滤波后进入图2中嵌入式微处理器内部的模数转换电路，当低频等离子切割机切割弧引燃后，图2中嵌入式微处理器检测到电流霍尔传感器CN10输出电压信号大于某值，此时图2中嵌入式微处理器判断为低频等离子切割机切割进入切割状态，输出低电平，光电耦合器N6截止，IGBT Q1截止，引导弧接口CN7与切割弧接口CN8断开，引导弧熄灭。当低频等离子切割机切割弧即将断弧后，图2中嵌入式微处理器检测到电流霍尔传感器CN10输出电压信号小于某值，此时图2中嵌入式微处理器判断为低频等离子切割机切割弧断弧。图2中嵌入式微处理器输出高电平，经电阻R2使光电耦合器N6导通，15V电压经电阻R8、R18分压，C3滤波后使IGBT Q1导通，引导弧接口CN7与切割弧接口CN8导通，因低频等离子切割机切割弧即将断弧，内阻变大，电流转移到引导弧接口CN7，重新引燃引导弧。当电流霍尔传感器CN10输出信号线因某种原因没有接入电路，因为电阻R1存在，图2中嵌入式微处理器会检测到一个高电压的信号，判断为过电流信号，切断正在进行的各种动作，对低频等离子切割机进行保护，二极管V28对电流霍尔传感器CN10输出信号进行限幅，对图2中嵌入式微处理器I/O口进行保护，二极管V28对IGBT Q1进行输入过压保护，电阻R22，电容C18、电容C19对IGBT Q1进行缓冲保护，压敏电阻RV1对IGBT Q1进行输出过压保护，电容C10、电容C16对电源滤波。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种宽电压范围的带引导弧可重复引弧的低频等离子切割机，其特征在于，包括输入升压电路、输入逆变电路、输出整流电路、枪开关控制电路、脉宽调制(PWM)控制电路、气体控制电路以及引导弧/切割弧控制电路，其中：
所述输入升压电路用于将整流后的直流电压升压得到固定直流输入电压；
所述输入逆变电路用于将所述固定直流输入电压逆变为交流电压；
所述输出整流电路用于将交流电压整流成直流电压，提供给负载；
所述枪开关控制电路用于启动低频等离子切割机开始工作以输出电压和电流；
所述脉宽调制(PWM)控制电路用于产生PWM波形并控制所述输入逆变电路；
所述气体控制电路用于控制低频等离子切割机气体的开通与关断；
所述引导弧/切割弧控制电路，用于控制引导弧/切割弧的开通与关断，实现引导弧和切割弧的连续重复引弧。
2.根据权利要求1所述的宽电压范围的带引导弧可重复引弧的低频等离子切割机，其特征在于，所述枪开关控制电路、脉宽调制(PWM)控制电路、气体控制电路以及引导弧/切割弧控制电路均连接微处理器。
3.根据权利要求2所述的宽电压范围的带引导弧可重复引弧的低频等离子切割机，其特征在于，
所述微处理器包括DSPIC33EP64MC502；
枪开关控制电路接入微处理器的引脚51；
脉宽调制(PWM)控制电路接入微处理器的引脚40和引脚46；
气体控制电路接入微处理器的引脚16；
引导弧/切割弧控制电路接入微处理器的引脚13。
4.根据权利要求1所述的宽电压范围的带引导弧可重复引弧的低频等离子切割机，其特征在于，所述输入升压电路包括升压集成芯片U1和IGBT Q3，所述IGBT Q3的栅极通过电阻R26连接升压集成芯片U1的引脚16，所述升压集成芯片U1控制所述IGBT Q3的导通与截止。
5.根据权利要求1所述的宽电压范围的带引导弧可重复引弧的低频等离子切割机，其特征在于，
所述脉宽调制(PWM)控制电路包括脉宽调制(PWM)控制集成芯片N8A，所述脉宽调制(PWM)控制集成芯片N8A输出PWM波至所述输出逆变电路的IGBT的栅极并控制IGBT的导通与截止。
6.根据权利要求1所述的宽电压范围的带引导弧可重复引弧的低频等离子切割机，其特征在于，所述枪开关控制电路包括低频等离子切割机枪开关XS16和运算放大器U6B，所述低频等离子切割机枪开关XS16通过开启和关闭控制运算放大器U6B输出高电平和低电平。
7.根据权利要求1所述的宽电压范围的带引导弧可重复引弧的低频等离子切割机，其特征在于，所述气体控制电路包括运算放大器U7C和MOS管Q1，所述运算放大器U7C控制所述MOS管Q1的导通与截止。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108857003A (zh) * 2018-07-25 2018-11-23 上海沪工焊接集团股份有限公司 等离子切割机控制电路及控制方法
CN112719543A (zh) * 2020-12-22 2021-04-30 无锡马斯克焊割设备有限公司 应用于等离子切割机的低频拉弧式引弧系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN200991804Y (zh) * 2006-12-19 2007-12-19 江苏科技大学 超便携无干扰引弧空气等离子切割机
CN101602137A (zh) * 2009-06-30 2009-12-16 上海广为电器工具有限公司 逆变等离子切割机
CN201592309U (zh) * 2009-06-30 2010-09-29 上海广为电器工具有限公司 逆变等离子切割机
CN101985187A (zh) * 2010-09-19 2011-03-16 深圳市华意隆实业发展有限公司 一种抢险急救用储能逆变式空气等离子切割机
CN201848643U (zh) * 2010-11-12 2011-06-01 深圳市华意隆实业发展有限公司 一种具有前导弧和切割弧强制转移功能的等离子切割机
CN205324961U (zh) * 2015-12-28 2016-06-22 浙江肯得机电股份有限公司 一种单管igbt工业级逆变空气等离子弧切割机
CN205869684U (zh) * 2016-07-18 2017-01-11 上海沪工焊接集团股份有限公司 等离子切割机引导弧控制电路

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN200991804Y (zh) * 2006-12-19 2007-12-19 江苏科技大学 超便携无干扰引弧空气等离子切割机
CN101602137A (zh) * 2009-06-30 2009-12-16 上海广为电器工具有限公司 逆变等离子切割机
CN201592309U (zh) * 2009-06-30 2010-09-29 上海广为电器工具有限公司 逆变等离子切割机
CN101985187A (zh) * 2010-09-19 2011-03-16 深圳市华意隆实业发展有限公司 一种抢险急救用储能逆变式空气等离子切割机
CN201848643U (zh) * 2010-11-12 2011-06-01 深圳市华意隆实业发展有限公司 一种具有前导弧和切割弧强制转移功能的等离子切割机
CN205324961U (zh) * 2015-12-28 2016-06-22 浙江肯得机电股份有限公司 一种单管igbt工业级逆变空气等离子弧切割机
CN205869684U (zh) * 2016-07-18 2017-01-11 上海沪工焊接集团股份有限公司 等离子切割机引导弧控制电路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108857003A (zh) * 2018-07-25 2018-11-23 上海沪工焊接集团股份有限公司 等离子切割机控制电路及控制方法
CN112719543A (zh) * 2020-12-22 2021-04-30 无锡马斯克焊割设备有限公司 应用于等离子切割机的低频拉弧式引弧系统

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