[發明專利]一種等離子體電弧的引弧裝置及方法

有效

• 申請號: 201910014810.5
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109982499B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 劉文革
• 申請（專利權）人: 上海碩余精密機械設備有限公司
• 主分類號: H05H1/34
• 分類號: H05H1/34
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 陶金龍;張磊

本發明公開了一種等離子體電弧的引弧裝置，包括：依次相連的內部電源模塊、交直流變換模塊、升壓模塊和脈沖發生模塊，以及與交直流變換模塊、升壓模塊和脈沖發生模塊分別連接的內置光收發模塊，內置光收發模塊與裝置外部的等離子體電源柜相連；由內部電源模塊產生的直流信號，在內置光收發模塊的指令下，依次經交直流變換模塊、升壓模塊和脈沖發生模塊處理后，轉換成引弧所需要的高頻脈沖高壓信號，輸出至等離子體炬的引弧電極完成引弧。本發明引弧成功率高，對離子炬的適應性強，對布線的要求低，能夠同時適用于轉移弧和非轉移弧等離子體炬的引弧。本發明還公開了一種等離子體電弧的引弧方法。

技術領域

本發明涉及等離子體電弧發生技術領域，更具體地，涉及一種對系統絕緣有較高要求的等離子體電弧的引弧裝置及方法。

背景技術

隨著等離子體技術應用領域的不斷拓寬，對等離子體運行的穩定性要求越來越高，其中提高等離子體引弧的成功率尤為重要。現有等離子電弧的引弧技術都是采用電網單相交流供電，經平波電抗器、隔離變壓器、引弧柜、等離子體發生器陰極和等離子體發生器陽極等實現引弧(例如可參考中國發明專利CN201721369713，CN201820548927)。

上述現有技術中，由于電弧和引弧的能量都是由電網供電，電弧和引弧的裝置與電網的電氣隔離都是采用變壓器隔離，此種隔離方法會由于裝置分布電容的影響，不可能做到電氣的完全隔離。并且，在電弧應用中引弧電極(陰極或陽極)和大地的絕緣降低會影響引弧高壓的穩定性，進而影響引弧的成功率。如：導電粉末生產中，金屬粉末會沾附在電極附近，導致引弧電極間或引弧電極與大地之間的絕緣電阻降低，使得引弧成功率大幅降低。

因此，需要提供一種引弧能量與電網完全隔離的技術，在引弧電極或引弧電極與大地的絕緣降低情況下，也能產生穩定的高壓，提高引弧成功率。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種等離子體電弧的引弧裝置及方法，實現引燃等離子體電弧時引弧成功率高、適應性強、方便易用。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

本發明提供了一種等離子體電弧的引弧裝置，設于等離子體電源柜外部，所述引弧裝置包括：依次相連的內部電源模塊、交直流變換模塊、升壓模塊和脈沖發生模塊，以及與所述交直流變換模塊、升壓模塊和脈沖發生模塊分別連接的內置光收發模塊，所述內置光收發模塊還與所述等離子體電源柜相連；其中，所述內部電源模塊為所述引弧裝置提供電力，當需要引弧時，所述等離子體電源柜發出引弧信號給所述內置光收發模塊，由所述內部電源模塊產生的直流信號，在所述內置光收發模塊的指令下，依次經所述交直流變換模塊轉換成交流信號，經所述升壓模塊轉換成高壓信號，再經所述脈沖發生模塊轉換成引弧所需要的高頻脈沖高壓信號后，輸出至等離子體炬的引弧電極完成引弧。

進一步地，所述內置光收發模塊與所述交直流變換模塊、升壓模塊和脈沖發生模塊之間采用通訊信號線相連接。

進一步地，所述內置光收發模塊通過設于所述引弧裝置外部的外置光收發模塊連接所述等離子體電源柜。

進一步地，所述外置光收發模塊設于所述等離子體電源柜的內部或外部。

進一步地，所述外置光收發模塊與所述等離子體電源柜之間采用通訊信號線相連接，所述外置光收發模塊與所述內置光收發模塊之間采用無線通訊方式相連接。

進一步地，所述內部電源模塊為蓄電池。

進一步地，所述蓄電池通過充電接口與外部電源相連進行充電。

進一步地，所述蓄電池在引弧時與外部電源斷開連接。

進一步地，所述脈沖發生模塊通過高壓輸出端口與等離子體炬的引弧電極連接。

本發明還提供了一種等離子體電弧的引弧方法，使用上述的等離子體電弧的引弧裝置，包括：