[發明專利]一種電弧控制方法、系統及裝置

有效

• 申請號: 202111081498.5
• 申請日: 2021-09-15
• 公開（公告）號: CN113927141B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 陶國利;袁榮勤;唐濤;王洪
• 申請（專利權）人: 成都華遠電器設備有限公司
• 主分類號: B23K10/00
• 分類號: B23K10/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

為解決現有的電弧控制方法中電弧拉斷時進行轉弧存在的由于外部條件干擾和響應速度要求高導致的轉弧可靠性低的技術問題，本發明實施例提供一種電弧控制方法、系統及裝置，包括：在電弧弧壓過渡平穩、無跳變的狀態下，進行切割電弧向引導電弧轉換。包括：每隔一定時間或不定時間采樣濾波電弧弧壓，并計算得到弧壓值和弧壓變化率；若比較弧壓值與弧壓閾值且弧壓值大于或等于弧壓閾值和/或比較弧壓變化率與弧壓變化率閾值且弧壓變化率大于或等于弧壓變化率閾值，則發送指令以控制電弧切割設備進行切割電弧向引導電弧轉換。本發明實施例通過在電弧弧壓過渡平穩、無跳變的狀態下，進行切割電弧向引導電弧轉換；在合適的時機控制轉弧，從而保證了轉弧的可靠性。

技術領域

本發明涉及一種電弧控制方法、系統及裝置。

背景技術

等離子切割加工網孔料工件或者使用等離子氣刨工件的過程中，需要保持電弧不熄滅，要求電弧經常在切割電弧(圖2所示)和引導電弧(圖1所示)之間轉換，不同的連續引導弧切割控制方法在轉弧可靠性和消耗件損耗上往往差異較大，因此選擇合適的控制方法是關鍵。

以往的連續引導弧切割控制方式，大致可以分成兩種：一是在切割過程中切割電弧被強制拉斷時轉弧；二是切割電弧被拉斷后再次起弧。這兩種控制方式有明顯的缺陷：缺陷一是切割電弧向引導電弧轉換的可靠性低，經常容易出現斷弧的情況；缺陷二是明顯降低消耗件的使用壽命。具體情況如下：

方式一：電弧被拉斷時進行轉弧，該方式要求電弧被拉斷后的0.2ms內實現對電弧轉換的操作。要求等離子電源控制響應速度高，能在非常短的時間內捕捉到電流的變化并完成電弧延續和轉換的操作。該方式易受外部條件的干擾而導致可靠性低，如切割速度、氣壓、輸出電流等原因，并且在轉弧的過程中消耗件損耗較大。

方式二：電弧被拉斷后再起弧，切割效率低，該方式對消耗件的損耗非常大，嚴重降低消耗件的使用壽命。

同時，對上面兩種方式中影響消耗件壽命的因素進行分析如下：

1)、拉斷電弧的消耗：電弧被拉斷前，往往會伴隨輸出電流振蕩，原因是等離子電源輸出能力已經到達極限而出現“打嗝”現象。輸出電流振蕩再加之高弧壓使得消耗件過載，也就意味著消耗件溫度將會更高。同時輸出電流振蕩會造成消耗件電極電芯的熔融狀態不穩定，增加消耗件電極的損耗。

2)、起弧的消耗：起弧相較于正常切割消耗件的損耗較大，特別是起弧和熄弧時。

發明內容

為解決現有的電弧控制方法中電弧拉斷時進行轉弧存在的由于外部條件干擾和響應速度要求高導致的轉弧可靠性低的技術問題，本發明實施例提供一種電弧控制方法、系統及裝置。

本發明實施例通過下述技術方案實現：

第一方面，本發明實施例提供一種電弧控制方法，包括：

在電弧弧壓過渡平穩、無跳變的狀態下，進行切割電弧向引導電弧轉換。

第二方面，本發明實施例提供一種電弧控制方法，包括：

每隔一定時間或不定時間采樣濾波電弧弧壓，并計算弧壓值和/或弧壓變化率；

比較弧壓值與弧壓閾值和/或比較弧壓變化率與弧壓變化率閾值；

若比較弧壓值與弧壓閾值且弧壓值大于或等于弧壓閾值；和/或

若比較弧壓變化率與弧壓變化率閾值且弧壓變化率大于或等于弧壓變化率閾值；則發送指令以控制電弧切割設備進行切割電弧向引導電弧轉換。

進一步的，若比較弧壓值與弧壓閾值且弧壓值大于或等于弧壓閾值；和/或若比較弧壓變化率與弧壓變化率閾值且弧壓變化率大于或等于弧壓變化率閾值；則發送指令以控制電弧切割設備進行切割電弧向引導電弧轉換，包括：