CN210548783U - 一种新型抗波动的等离子切割机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型抗波动的等离子切割机，其技术方案要点是：包括引弧装置、变压整流装置、检测装置、控制装置、升压装置，检测装置耦接于变压整流装置以检测变压整流装置的电压并转换为检测信号，控制装置耦接于检测装置以接收检测信号并输出控制信号，升压装置耦接于控制装置以接收控制信号并响应控制信号将提供给引弧装置的电压维持在额定范围内。供电电网的电压不足时，变压整流之后的电压也不足，检测装置输出高电平的检测信号，控制装置将升压装置接入到变压整流装置和引弧装置之间，电压经过升压装置的升压达到额定电压，再提供给引弧装置，使等离子切割机的电弧能够保持稳定，减少供电电网波动带来的影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及切割机技术领域，特别涉及一种新型抗波动的等离子切割机。
背景技术
等离子切割机是借助等离子切割技术对金属材料进行加工的机械，而等离子切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属部分或局部熔化，并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。
等离子切割机中的引弧装置需要使用高压直流电来驱动，而供电电网提供的是高压交流电，因此还会设置变压整流装置，变压整流装置将供电电网提供的交流电经过变压、整流之后再向等离子切割机提供高压直流电。但是在用电高峰期，特别是夏季的用电高峰期，供电电网的负荷大，容易出现电力供应不足的情况，导致变压整流装置输出的电压降低，使得等离子切割机产生的电弧不稳定，导致切割出的工件切口粗糙不平整。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种新型抗波动的等离子切割机，其通过设置升压补偿装置，降低供电电网波动带来的影响，以达到等离子切割机能够正常工作的目的。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种新型抗波动的等离子切割机，包括引弧装置和变压整流装置，还包括升压补偿装置，所述升压补偿装置包括检测装置、控制装置、升压装置，所述检测装置耦接于变压整流装置以检测变压整流装置的电压并转换为相应的检测信号，所述控制装置耦接于检测装置以接收检测信号并输出控制信号，所述升压装置耦接于控制装置以接收控制信号并响应控制信号将提供给引弧装置的电压维持在额定范围内。
通过上述技术方案，当变压整流装置从供电电网上得到的交流电电压不足时，变压整流之后得到的直流电的电压也会不足，此时通过检测装置输出高电平的检测信号，控制装置将升压装置接入到变压整流装置和引弧装置之间，变压整流装置输出的直流电压经过升压装置的升压之后达到额定电压，再提供给引弧装置，使等离子切割机的电弧能够保持稳定，减少供电电网波动带来的影响。
优选的，还包括告警装置，所述告警装置耦接于控制装置以接收控制信号并响应控制信号发出警示。
通过上述技术方案，当供电电网出现波动时，发出警示，让工作人员留意等离子切割机发出的电弧是否稳定，若不稳定，则及时对升压补偿装置进行检修。
优选的，所述告警装置包括振荡电路和警示电路，所述振荡电路耦接于控制装置以接收控制信号并输出振荡信号，所述警示电路耦接于振荡电路以接收振荡信号并发出警示。
通过上述技术方案，振荡电路能够使警示电路进行间歇式地警示，更容易引起工人的注意，增强警示能力。
优选的，所述检测装置包括分压电路、比较电路和开关电路，所述分压电路耦接于变压整流装置并输出分压信号，所述比较电路耦接于分压电路以接收分压信号并输出比较信号，所述开关电路耦接于比较电路以接收比较信号并输出检测信号。
通过上述技术方案，变压整流装置输出的电压大，先经过分压电路处理后再输送到比较电路中，能够避免比较电路中的元器件出现损坏。
优选的，所述分压电路包括电阻R1和滑动变阻器RP1，电阻R1与滑动变阻器RP1串联，电阻R1的另一端耦接于变压整流装置，滑动变阻器RP1的另一端、滑动端均接地，电阻R1和滑动变阻器之间的连接点输出分压信号至比较电路。
通过上述技术方案，滑动变阻器RP1能够改变自身接入到电路中的阻值，从而可以根据实际的情况进行调节，使分压信号既能通过比较电路反应出变压整流装置的电压情况，又能不对比较电路造成损坏。
优选的，所述比较电路包括三级管Q1和电阻R2，三极管Q1的基级耦接于分压电路以接受分压信号，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极耦接在电阻R2的一端，电阻R2的另一端耦接于电源，三级管Q1的集电极和电阻R2之间的连接点输出检测信号。
通过上述技术方案，利用三极管Q1的导通条件来对分压信号进行比较，当分压信号大于三极管Q1基极的最低导通电信号时，三极管Q1导通，使检测信号输出高电平信号；反之，三极管Q1关断，检测信号输出低电平信号。
优选的，所述控制装置为继电器KM1。
通过上述技术方案，继电器KM1的线圈得电后产生磁性并使继电器KM1的触点作出相应的改变，使升压装置能够迅速地接入到变压整流装置和引弧装置之间，实现快速响应。
优选的，所述继电器KM1的两端并联有续流二极管D1。
通过上述技术方案，续流二极管D1与继电器KM1为反向并联，为继电器KM1断开时产生的反电势提供回路，防止反电势对电路造成影响。
综上所述，本实用新型对比于现有技术的有益效果为：当供电电网的电压不稳定时，导致变压整流装置输出的电压不足，控制装置将升压装置接入到变压整流装置和引弧装置之间，由升压装置使电压恢复到引弧装置工作需求的额定电压，再提供给引弧装置使用，使等离子切割机产生的电弧稳定。
附图说明
图1为实施例中电路连接结构示意图。
附图标记：1、引弧装置；2、变压整流装置；3、检测装置；31、分压电路；32、比较电路；33、开关电路；4、控制装置；5、升压装置；6、告警装置；61、振荡电路；62、警示电路。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
一种新型抗波动的等离子切割机，如图1所示，包括引弧装置1、变压整流装置2和升压补偿装置，升压补偿装置包括检测装置3、控制装置4、升压装置5、告警装置6，检测装置3耦接于变压整流装置2并输出相应的检测信号，控制装置4耦接于检测装置3以接收检测信号并输出控制信号，升压装置5耦接于控制装置4以接收控制信号并响应控制信号将提供给引弧装置1的电压维持在额定范围内，告警装置6耦接于控制装置4以接收控制信号并响应控制信号发出警示。变压整流装置2向引弧装置1提供电压Uin，电压Uin经过升压补偿装置之后转变为电压Uout并提供给引弧装置1实用。
参见图1，检测装置3包括分压电路31、比较电路32和开关电路33，分压电路31包括电阻R1和滑动变阻器RP1，比较电路32包括三级管Q1和电阻R2，开关电路33包括电阻R3和三极管Q2。三级管Q1为NPN型三极管且型号为2SC4019，三极管Q2为NPN型三极管且型号为2SC4019。
电阻R1的一端耦接于变压整流装置2以接收电压Uin，电阻R1的另一端串联在滑动变阻器RP1的一端上，滑动变阻器RP1的另一端和滑动端均接地，三级管Q1的基级耦接在电阻R1和滑动变阻器RP1之间的连接点上，三级管Q1的集电极耦接在电阻R2的一端，电阻R2的另一端耦接于电源VCC，三级管Q1的发射极接地，电阻R3的一端耦接于电阻R2和三级管Q1的集电极之间的连接点上，电阻R3的另一端耦接于三级管Q2的基极，三极管Q2的发射极接地，三级管Q2的集电极通过控制装置4耦接于电源VCC。
当变压整流装置2输出的电压Uin变低时，三极管Q1的基极接收到低电平信号，三级管Q1不导通，三极管Q2的基极通过电阻R3和电阻R2与电源VCC电连接，三极管Q2的基极接收到高电平信号，三极管Q2导通；当变压整流装置2输出的电压Uin不变时，三极管Q1的基极接收到高电平信号，三级管Q1导通，三极管Q2的基极通过三级管Q1接地，三极管Q2的基极接收到低电平信号，三极管Q2关断。
参见图1，控制装置4包括继电器KM1和续流二极管D1。
继电器KM1的一端耦接于三极管Q2的集电极上，继电器KM1的另一端耦接与电源VCC，续流二极管D1的阳极耦接在继电器KM1和三极管Q2的集电极之间的连接点上，续流二极管D1的阴极耦接在电源VCC上。继电器KM1的常开触点KM1-3的一端耦接在电源VDD上，常开触点KM1-3的另一端耦接在告警装置6的反相器A1的一个输入端上，继电器KM1的常闭触点KM1-1和常闭触点KM1-2串联，常闭触点KM1-1的另一端耦接在变压整流装置2上，常闭触点KM1-2的另一端耦接在引弧装置1上。
当三极管Q2导通时，继电器KM1工作，常开触点KM1-3闭合，使反相器A1的一个输入端接收高电平信号，常闭触点KM1-1断开，常闭触点KM1-1远离变压整流装置2的一端从引脚1跳至引脚2，常闭触点KM1-2断开，常闭触点KM1-2远离引弧装置1的一端从引脚3跳至引脚4，将升压装置5接入等离子切割机的工作电路中。
参见图1，升压装置5为boost升压电路，升压装置5包括电感L、三极管Q3、二极管D2、电容C1和电阻R4。三极管Q3为NPN型三极管且型号为2SC4019。
电感L的一端耦接在引脚2上，电感L的另一端耦接在二极管D2的阳极上，二极管D2的阴极耦接在电容C1的一端，电容C1的另一端接地，电阻R4并联在电容C1的两端上，三极管Q3的基极接受矩形波信号G，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极耦接在电感L和二极管D2的阳极之间的连接点上，二极管D2阴极与电阻R4之间的连接点与引脚4连接。
当继电器KM1的常闭触点KM1-1接在引脚2上且常闭触点KM1-2接在引脚4上时，升压装置5开始工作。三极管Q3接收到的矩形波信号G处在高电平信号的期间内，三极管Q3导通，电压Uin为电感L充电，电阻R4由电容C1提供能量；三极管Q3接收到的矩形波信号G处在低电平信号的期间内，三极管Q3关断，电压Uin、电感L、电容C1一起向电阻R4供电。
参见图1，告警装置6包括振荡电路61和警示电路62，振荡电路61包括反相器A1、反相器A2、电阻R5和电容C2，警示电路62包括电阻R6、三级管Q4、发光二极管LED1。三级管Q4为NPN型三极管且型号为2SC4019。
反相器A1的第一输入端耦接于电阻R5的一端，电阻R5的另一端耦接于反相器A1的输出端，反相器A1的第二输入端通过继电器KM1的常开触点KM1-3耦接于电源VCC，反相器A2的两个输入端同时耦接于反相器A1的输出端上，反相器A2的输出端耦接于电阻R6的一端，电阻R6的另一端耦接于三级管Q4的基级，三级管Q4的发射极与地连接，三极管Q4的集电极输出耦接于发光二极管LED1的阴极，发光二极管LED1的阳极耦接于电源VCC，电容C2的一端耦接在反相器A1的第一输入端上，电容C2的另一端耦接于反相器A2的输出端。
当常开触点KM2-3闭合且电容53通过电阻R5放电时，反相器A1两个输入端均输入高电平信号，反相器A1的输出端输出低电平信号，反相器A2的输入端接受低电平信号并输出高电平信号，三级管Q2导通，发光二极管 D5发光；当常开触点KM2-3闭合且电容53通过电阻R5充电时，反相器A1的第一输入端输入低电平信号，第二输入端输入高电平信号，反相器A1的输出端输出高电平信号，反相器A2的输入端接受高电平信号并输出低电平信号，三级管Q2不导通，发光二极管 D5不发光。
工作原理：
状态1：当供电电网处在稳定状态，变压整流装置2输出的直流电压Uin处在额定电压范围内，三级管Q1无法导通，继电器KM1不工作，继电器KM1的长臂触点KM1-1和常闭触点KM1-2保持闭合，使变压整流装置2直接将电压Uin传输到引弧装置1中。
状态2：当供电电网供应不足时，变压整流装置2输出的直流电压Uin低于额定电压，三极管Q1导通，继电器KM1工作，继电器KM1的长臂触点KM1-1和常闭触点KM1-2均断开并接入升压装置5，电压Uin通过升压装置5后升压为处在额定电压范围内的Uout再提供给引弧装置1，同时发光二极管 D5闪烁以提示升压补偿装置正在使用。
以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。
Claims (8)
1.一种新型抗波动的等离子切割机，包括引弧装置(1)和变压整流装置(2)，其特征是：还包括升压补偿装置，所述升压补偿装置包括检测装置(3)、控制装置(4)、升压装置(5)，所述检测装置(3)耦接于变压整流装置(2)以检测变压整流装置(2)的电压并转换为检测信号，所述控制装置(4)耦接于检测装置(3)以接收检测信号并输出控制信号，所述升压装置(5)耦接于控制装置(4)以接收控制信号并响应控制信号将提供给引弧装置(1)的电压维持在额定范围内；
当变压整流装置(2)向引弧装置(1)提供的电压降低时，检测装置(3)输出高电平的检测信号，控制装置(4)控制升压装置(5)对变压整流装置(2)输出的电压进行升压，再输送到引弧装置(1)中。
2.根据权利要求1所述的一种新型抗波动的等离子切割机，其特征是：还包括告警装置(6)，所述告警装置(6)耦接于控制装置(4)以接收控制信号并响应控制信号发出警示。
3.根据权利要求2所述的一种新型抗波动的等离子切割机，其特征是：所述告警装置(6)包括振荡电路(61)和警示电路(62)，所述振荡电路(61)耦接于控制装置(4)以接收控制信号并输出振荡信号，所述警示电路(62)耦接于振荡电路(61)以接收振荡信号并发出警示。
4.根据权利要求1所述的一种新型抗波动的等离子切割机，其特征是：所述检测装置(3)包括分压电路(31)、比较电路(32)和开关电路(33)，所述分压电路(31)耦接于变压整流装置(2)并输出分压信号，所述比较电路(32)耦接于分压电路(31)以接收分压信号并输出比较信号，所述开关电路(33)耦接于比较电路(32)以接收比较信号并输出检测信号。
5.根据权利要求4所述的一种新型抗波动的等离子切割机，其特征是：所述分压电路(31)包括电阻R1和滑动变阻器RP1，电阻R1与滑动变阻器RP1串联，电阻R1的另一端耦接于变压整流装置(2)，滑动变阻器RP1的另一端、滑动端均接地，电阻R1和滑动变阻器RP1之间的连接点输出分压信号至比较电路(32)。
6.根据权利要求4所述的一种新型抗波动的等离子切割机，其特征是：所述比较电路(32)包括三级管Q1和电阻R2，三极管Q1的基级耦接于分压电路(31)以接受分压信号，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极耦接在电阻R2的一端，电阻R2的另一端耦接于电源，三级管Q1的集电极和电阻R2之间的连接点输出检测信号。
7.根据权利要求1所述的一种新型抗波动的等离子切割机，其特征是：所述控制装置(4)为继电器KM1。
8.根据权利要求7所述的一种新型抗波动的等离子切割机，其特征是：所述继电器KM1的两端并联有续流二极管D1。
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