[實用新型]超便攜無干擾引弧空氣等離子切割機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200620165184.8
• 申請日: 2006-12-19
• 公開（公告）號: CN200991804Y
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發(fā)明（設計）人: 賴忠民
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B23K10/00
• 分類號: B23K10/00;H05H1/36
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型是指一種采用無干擾引弧的超便攜式、可以用來切割薄板的小電流空氣等離子切割機，屬于空氣等離子切割設備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

空氣等離子弧切割是依靠高溫高速的等離子弧及其焰流，把部分金屬熔化及蒸發(fā)，并吹離基體，隨著等離子弧割炬的移動而形成切縫。由于其弧柱的溫度遠遠高于目前絕大多數(shù)金屬及其氧化物的熔點，所以它可以切割絕大多數(shù)材料。空氣等離子切割已廣泛地應用于汽車、機車車輛、化工、船舶、機房、通風、環(huán)保等生產(chǎn)中的板材下料。

目前國內(nèi)電焊機生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的空氣等離子弧切割專用電源種類一般有以下三類：(1)硅整流式空氣等離子弧切割電源；(2)晶閘管整流式空氣等離子弧切割電源；(3)逆變式空氣等離子弧切割電源。

通過檢索國內(nèi)外專利發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)外所發(fā)明的便攜式空氣等離子切割機都需要外接氣站或空壓機提供壓縮空氣，而且小電流便攜式空氣等離子切割機都采用逆變主電路，引弧方式都是高頻引弧或接觸引弧。如：等離子切割電源(專利號：CN95118301.X)、智能多功能逆變焊接/切割電源(專利號：CN01107133.8)、超小逆變節(jié)能型空氣等離子切割機(專利號：CN92107797.7)。

目前，空氣等離子切割機的壓縮空氣一般由氣站或空壓機提供，如果沒有氣站或空壓機，切割將無法進行。而且小電流等離子切割機一般采用高頻引弧或接觸引弧，高頻引弧勢必帶來高頻干擾，而接觸引弧則受割槍結(jié)構(gòu)限制，引弧時噴嘴必須壓向工件，而通常在噴嘴頂端為脆性的陶瓷材料，易損壞。另外，工件表面的非導電涂層(如油漆)也常導致接觸不良，不易一次成功引弧。同時，目前小電流等離子切割機主電路一般采用逆變結(jié)構(gòu)，如果保護措施做不到位，逆變切割電源普遍存在可靠性不高的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型目的是提供一種超便攜無干擾引弧空氣等離子切割機，該切割機的壓縮空氣無需外接氣站或空壓機提供，直接插上電源就能進行切割。同時，該切割機的電源采用無干擾引弧方式引弧，可避免以往高頻引弧和接觸引弧帶來的危害，主電路拓撲采用直流降壓斬波電路結(jié)構(gòu)，克服了逆變電源可靠性不高的問題。

該切割機的電路主要由主電路與控制電路構(gòu)成，控制電路通過控制主電路中大功率開關(guān)器件IGBT的開通和關(guān)斷來和主電路相連，主電路包括：主變壓器、整流橋、濾波器、大功率開關(guān)器件IGBT構(gòu)成的斬波器、電抗器；控制電路包括：控制電源、給定和反饋比較電路、PWM調(diào)制器、驅(qū)動電路；其中主電路中主變壓器原方接交流220V電網(wǎng)電，其輸出接整流橋，再依次接濾波器、大功率開關(guān)器件IGBT構(gòu)成的斬波器，再接電抗器，最后接負載即等離子弧；所述的給定和反饋比較電路采用霍爾傳感器一端與電抗器相連，霍爾傳感器另一端與比較電路相連，比較電路、放大電路、PWM調(diào)制器依次相連后再接驅(qū)動電路，驅(qū)動電路再與大功率開關(guān)器件IGBT構(gòu)成的斬波器相連，且設置控制切割機內(nèi)部放置的微型氣泵的電源電路與主變壓器T1副方相連。

本實用新型的壓縮空氣主要由切割機內(nèi)部放置的一個微型氣泵提供。通過控制該微型氣泵電機，來實現(xiàn)壓縮空氣的接通和關(guān)斷。微型氣泵的電源電路為主變壓器T1副邊接整流橋B2，再接電解電容E2和無極性電容C2構(gòu)成的濾波器，再接功率開關(guān)管Q2構(gòu)成的直流降壓斬波器，接內(nèi)置氣泵的電機。

且本實用新型采用無干擾引弧電路，其包括所述的切割機的電源主電路、NPN三極管Q4、大功率DC24V常閉繼電器J1；其中NPN三極管Q4集電極接大功率DC24V常閉繼電器J1的線圈，J1常閉觸點一端接噴嘴，另一端接主電路中電解電容E1和無極性電容C1構(gòu)成的濾波器輸出端。

本實用新型主要具有以下優(yōu)點：

(1)本實用新型切割機實現(xiàn)了超便攜，無需氣站或空壓機提供壓縮空氣，靠電源內(nèi)部微型氣泵產(chǎn)生壓縮氣體，大大簡化了以往切割所需要的氣站或空壓機，為家用切割薄板提供了最為理想的切割電源。

(2)實現(xiàn)了無干擾引弧，徹底避免了以往高頻引弧和接觸引弧帶來的一系列危害。

(3)主電路采用直流降壓斬波電路結(jié)構(gòu)，大大提高了整機的可靠性。

附圖說明

圖1是等離子切割電源系統(tǒng)原理框圖，圖2是主電路圖，圖3是內(nèi)置氣泵電源電路圖，圖4是無干擾引弧電路圖。

具體實施方式

本實用新型具體技術(shù)參數(shù)如下表所示。主電路如圖2所示。