專利名稱：超小逆變節(jié)能型空氣等離子切割機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本新型涉及一種空氣等離子切割機(jī)，具體地說是用超小逆變節(jié)能型、整流電路為主機(jī)的等離子切割機(jī)。
等離子切割機(jī)長(zhǎng)期以來以笨重的變壓器為切割主機(jī)，而引弧無法排除高頻高壓的切割技術(shù)問題，因?yàn)榍懈顧C(jī)及等離子弧割炬的故障根源來自于擊穿方面的損壞，電氣線路的損壞來自于高頻高壓，割炬的95％以上損壞原因是來自于高頻高壓引弧時(shí)未成或引弧不佳而造成的，高頻高壓的滲入也很容易造成機(jī)器設(shè)備中的電子器件的損壞，而使整機(jī)設(shè)備損壞，而且高頻高壓也會(huì)通過電源幅射干擾鄰近的電子設(shè)備，如計(jì)算機(jī)、微機(jī)的工作等，另外以變壓器為主機(jī)的切割設(shè)備，因笨重，體積大，所以在工作場(chǎng)地的移動(dòng)也十分困難，而且浪費(fèi)電能與材料，如變壓器的鐵芯，銅線材料及機(jī)殼的增大等，電損如變壓器的鐵損，線損及變壓器所做的無用功功率等。所以長(zhǎng)期以來，我國(guó)在切割機(jī)的程控領(lǐng)域中總是遲遲不前。
本新型的目的則是針對(duì)上述存在的問題，設(shè)計(jì)了一種無需主變壓器、高頻高壓，而采用超小逆變節(jié)能型空氣等離子切割機(jī)來達(dá)到節(jié)能、節(jié)料的目的。它對(duì)任何電子儀器的設(shè)備無干擾損壞，并能與各種微機(jī)及程控?cái)?shù)控設(shè)備配套使用。
本新型技術(shù)解決方案一種由整流電路，控制電路，指令器組成的超小逆變節(jié)能型空氣等離子切割機(jī)，其特征是市電源A、B、C三相分別連接逆變節(jié)能器的初端，逆變節(jié)能器的末端分別連接可控硅的正極端，可控硅的負(fù)極端并聯(lián)接到中間繼電器觸點(diǎn)K2－1，逆變節(jié)能器逆變端的初端并線接通，逆變端的末端接硅整流全橋二極管(全橋二極管為二只串聯(lián)分成三組，逆變端的末端接各組串聯(lián)二極管的中點(diǎn)端)，硅整流全橋二極端并接到中間繼電器K2－1，正極端接至工件上，可控硅的各觸發(fā)極連接通到觸發(fā)電路的電阻R1、R2、R3上，電阻R1、R2、R3通過三極管V1、V2、V3連通到控制電路中。
本新型的優(yōu)點(diǎn)本新型使切割機(jī)中的超小逆變節(jié)能器改變了傳統(tǒng)的變壓限流方式，即利用降壓限流中所做的無用功功率進(jìn)行逆變轉(zhuǎn)換成有用功疊加到切割工作電壓中，使無用功所做的熱溫徹底消除，故整機(jī)暫載率提高。本切割機(jī)體積小，重量輕，集成化程度高，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，無空截電壓輸出，節(jié)能、節(jié)料，對(duì)市電源起到良好的線性補(bǔ)償，比一般等離子切割機(jī)壽命提高近10倍。


圖1是本新型電原理圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本新型作進(jìn)一步描述當(dāng)指令器發(fā)出信號(hào)，集成封裝件IC－2(控制電路)進(jìn)入工作，集成封裝件IC－1(整流電路)導(dǎo)通電源并整流提供切割工作電壓，由于本超小逆變節(jié)能器的初端為了降壓限流所做的無用功被逆變端逆變?yōu)橛杏霉Γ瑥亩箼C(jī)體內(nèi)的熱溫散除，提高了暫載率，整個(gè)機(jī)體內(nèi)都是電子集成化封裝件。在特殊情別下，為了提高整機(jī)的安全因素，將市電源的各相相線全部滲入集成封裝件IC－1，因此，不管在任何一相斷、缺的情況下，都能自動(dòng)關(guān)閉各集成封裝件中的各控制系統(tǒng)并自動(dòng)切斷輸入電源。在工件回路中裝有安全比較電壓，在工件電壓有變化上升時(shí)集成封裝件IC－2中的中央處理器迅速發(fā)出信號(hào)自動(dòng)切斷輸入電源，達(dá)到兩極保護(hù)的措施。
其工作過程是將A、B、C、N分別接入三相四線供電網(wǎng)絡(luò)中，外殼接大地，合上三相電源開關(guān)K101，控制開關(guān)K102，電源指示燈D1發(fā)光。此時(shí)整機(jī)處于靜態(tài)工作狀態(tài)，只要按下切割按鈕開關(guān)AN即可進(jìn)行切割。整機(jī)工作過程是在控制電路中，按下切割鈕開關(guān)AN，使邏輯與門門電路C1輸入端由高電平變?yōu)榈碗娖?，輸出端翻轉(zhuǎn)控制邏輯門門電路C2、門電路C3使三極管V4、V5由截止變?yōu)閷?dǎo)通，中間繼電器K1吸合，由于中間繼電器K1吸合，使可控硅觸發(fā)電路處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)可控硅尚未導(dǎo)通，因?yàn)檫€沒有觸發(fā)電壓，要等割炬接觸工件短路引弧同時(shí)二極管V1、V2、V3正極才得到觸發(fā)電壓。當(dāng)可控硅處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，主電源回路全部導(dǎo)通，開始正常切割。切割完畢，放開按鈕開關(guān)AN，使邏輯門門電路C1由低電平變?yōu)楦唠娖剑T電路C1輸出端電平翻轉(zhuǎn)，門電路C1、門電路C3輸出端相應(yīng)翻轉(zhuǎn)，使三極管V4、V5由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，中間繼電器K1失電，可控硅觸發(fā)電路開路失電而停止工作，主回路失電，整機(jī)停止工作。安全保護(hù)電路由中間繼電器K3、K2等組成，如果本機(jī)在切割過程中供電網(wǎng)絡(luò)中性線偏移或本機(jī)自身主回路發(fā)生故障，使切割工件與大地產(chǎn)生電位差，只要電位差電壓大于20V，中間繼電器K3馬上吸合，中間繼電器K3吸合后通過中間繼電器觸點(diǎn)K3－2將低電平送入與非門門電路C2輸入端，使門電路C2輸出端翻轉(zhuǎn)，三極管V4、V5由導(dǎo)通變成截止，使可控硅觸發(fā)電路失電，由于可控硅無觸發(fā)電壓，所以主回路無輸出電壓，使切割機(jī)被迫強(qiáng)行停止，對(duì)人生及設(shè)備安全保護(hù)提供了可靠的保證。中間繼電器K2串聯(lián)在中性線與可控硅陽極之間，中間還通過中間繼電器觸點(diǎn)K1－1、K1－2、K1－3常閑觸點(diǎn)，當(dāng)本機(jī)在切割時(shí)，中間繼電器K1常閉觸點(diǎn)斷開，中間繼電器K2無法得電，故中間繼電器K2不動(dòng)作。當(dāng)本機(jī)處于靜態(tài)狀態(tài)時(shí)，由于可控硅無維持電流而將主回路切斷，E點(diǎn)無電壓，中間繼電器K2也不動(dòng)作，萬一在整機(jī)靜態(tài)時(shí)可控硅元件發(fā)生故障(漏電或擊穿)，電壓及電流將會(huì)通過中間繼電器觸點(diǎn)K1－1、K1－2、K1－3常閉觸點(diǎn)及電阻R4，中間繼電器K2線圈與中性線產(chǎn)生回路，使中間繼電器K2動(dòng)作將中間繼電器觸點(diǎn)K2－1常閉觸點(diǎn)斷開，使割炬與主電源隔離。當(dāng)中間繼電器K2或中間繼電器K3中任何一個(gè)線圈得電動(dòng)作，蜂嗚器F1立即發(fā)出警告聲，同時(shí)警告燈D2發(fā)光顯示，實(shí)際上中間繼電器K2是在整機(jī)靜態(tài)時(shí)起著安全保護(hù)的作用，中間繼電器K3是在整機(jī)處在工作狀態(tài)時(shí)起著安全保護(hù)的作用。本機(jī)采用可控硅元件作為主電源、整流裝置。
權(quán)利要求1.一種由整流電路，控制電路，指令器組成的超小逆變節(jié)能型空氣等離子切割機(jī)，其特征是市電源A、B、C三相分別連接逆變節(jié)能器的初端，逆變節(jié)能器的末端分別連接可控硅的正極端，可控硅的負(fù)極端并聯(lián)接到中間繼電器觸點(diǎn)K2-1，逆變節(jié)能器逆變端的初端并線接通，逆變端的末端接硅整流全橋二極管，硅整流全橋二極管負(fù)極端并接到中間繼電器K2-1，正極端接至工件上。可控硅的各觸發(fā)極連接通到觸發(fā)電路的電阻R1、R2、R3上，電阻R1、R2、R3通過三極管V1、V2、V3連通到控制電路中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超小逆變節(jié)能型空氣等離子切割機(jī)，其特征是全橋二極管為二只串聯(lián)分成三組，逆變節(jié)能器逆變端的末端接各組串聯(lián)二極管的中點(diǎn)端。
專利摘要本新型設(shè)計(jì)了一種無需主變壓器、高頻高壓，而采用超小逆變節(jié)能型空氣等離子切割機(jī)來達(dá)到節(jié)能、節(jié)料的目的。由整流電路、控制電路、指令器組成。它改變了傳統(tǒng)的變壓限流方式，即利用降低限流中所做的無用功功率進(jìn)行逆變轉(zhuǎn)換成有用功疊加到切割工作電壓中。使無用功所做熱溫徹底消除。故整機(jī)暫載率提高。
文檔編號(hào)B23K10/00GK2138005SQ92218989
公開日1993年7月14日 申請(qǐng)日期1992年10月17日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月17日
發(fā)明者張孟榮 申請(qǐng)人:張孟榮