專利名稱：超小逆變節(jié)能型空氣等離子切割機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種空氣等離子切割機，具體地說是用超小逆變節(jié)能型，硅整流二極管及電子電路為主機的等離子切割機。
等離子切割機長期以來以笨重的變壓器為切割主機，而引弧無法排除高頻高壓的切割技術(shù)問題，因為切割機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59％以上損壞原因是來自于高頻高壓引弧時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器設(shè)備中的電子器件的損壞，而使整機設(shè)備損壞，而且高頻高壓也會通過電源幅射干擾鄰近的電子設(shè)備，如計算機、微機的工作等，另外以變壓器為主機的切割設(shè)備，因笨重，體積大，所以在工作場地的移動也十分困難，而且浪費電能與材料，如變壓器的鐵芯，銅線材料及機殼的增大等。電損如變壓器的鐵損，線損及變壓器所做的無用功功率等。所以長期以來，我國在切割機的程控領(lǐng)域中總是遲遲不前。
本實用新型的目的則是針對上述存在的問題，設(shè)計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來達到節(jié)能、節(jié)料的目的。它對任何電子儀器的設(shè)備無干擾損壞，并能與各種微機及程控數(shù)控設(shè)備配套使用。
本實用新型技術(shù)解決方案一種由交流接觸器，硅整流二極管。中間繼電器，控制電路。指令器組成的超小型逆變節(jié)能型空氣等離子切割機，其特征是市電源A、B、C三相分別通過交流接觸器的各觸點QC1－1、QC1－2、QC1－3接逆變節(jié)能器的初端，逆變節(jié)能器的末端分別連接硅整流二極管的正極端，其負(fù)極端并聯(lián)接到電阻R6與中間繼電器觸點K4－1并聯(lián)端至E，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)二極管的中點端)，硅整流全橋二極管負(fù)極端也并接到電阻R6與中間繼電器觸點K4－1并聯(lián)端至E，正極端通過中間繼電器K4－2連接至工件。
本實用新型的優(yōu)點本實用新型使切割機中的超小逆變節(jié)能器改變了傳統(tǒng)的變壓限流方式，即利用降低限流中所做的無用功功率進行逆變轉(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，故整機暫載率提高，本切割機體積小，高效節(jié)能，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，對市電源起到良好的線性補償，比一般切割機壽命延長近10倍。


圖1是本實用新型電原理圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述當(dāng)按下指令器，指令器發(fā)出指令信號，交流接觸器吸合，電流經(jīng)超小逆變節(jié)能器，硅整流二極管整流，交流變?yōu)橹绷?。此直流提供切割工作電壓，電于本超小逆變?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?，從而使整機體內(nèi)的熱溫散除，提高了暫載率，因考慮到在特殊情況下對本機的安全因素，將市工頻電源的各相相線全部滲入控制電路，因此，不管在任何一相斷、缺的情況下，都能進行自動關(guān)閉各控制器件與自動切斷輸入電源，控制電路本身也具有過電流與過電壓保護裝置。
圖中(1)熔斷絲該裝置能在電源過壓、設(shè)備過流及設(shè)備內(nèi)部發(fā)生故障時，能迅速切斷電源，起著安全保護作用。(2)交流接觸器它能根據(jù)指令器發(fā)出的信號，切換主回路電源。(3)超小逆變節(jié)能器根據(jù)不同的工作電源，作輸入阻抗與輸出電流的匹配，并能將匹配時的輸入電阻中的電損及無用功進行逆變反饋給切割工作電源，即將電損及無用功逆變成有效功。(4)整流管它將交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓，提供切割所需要的工作電源。(5)在控制電路中控制變壓器T1、全橋整流管V1、電容C1組成直流工作電流，供控制電路工作。(6)電源開關(guān)AN指令按鈕改變中間繼電器K1的狀態(tài)，對整機發(fā)出相應(yīng)的信號。(7)繼電器回路及電子電路中間繼電器K1控制交流接觸器QC1接通或斷開主回路電源，中間繼電器K2接通或斷開中間繼電器K1的工作電源，中間繼電器K3由電子延時線路來控制，該器件在本系統(tǒng)中起延時繼電器作用，直流大功率繼電器K4切割時接通切割主電源，中間繼電器K5、K6初始狀態(tài)K6得電，K5不得電，由延時繼電器K3控制。當(dāng)指令按鈕發(fā)出切割指令時，中間繼電器K5、K6進入自動切換狀態(tài)。引弧時中間繼電器K5、K6均不得電，引弧結(jié)束進入切割狀態(tài)時中間繼電器K5得電，由K5來控制直流大功率繼電器K4使K4常開端吸合，將主電源送至等離子割炬進入正常切割狀態(tài)，切割結(jié)束時，由于主回路失電中間繼電器K5、K6又處于不得電狀態(tài)，中間繼電器K7跨接在切割工件與大地之間，線圈吸合電壓為18V－24V，如果本機在切割過程中遇到借電網(wǎng)絡(luò)線、零電位飄移或本機內(nèi)部的意外事故，中間繼電器K7能迅速動作，將交流接觸器QC1線圈電壓切斷，使主機回路電源與供電網(wǎng)絡(luò)斷開，對人身及設(shè)備提供了可靠的安全保證。電子電路由電阻R1－R3及三極管V2、V3組成延時電路，R4、R5、R6為限流電阻。整機工作過程如下將電源火線A、B、C零線N分別接在三相四線供電網(wǎng)絡(luò)中，金屬外殼接大地，接通撥動開關(guān)，使控制變壓器T1、全橋整流管V1得電，D1發(fā)光，按下開關(guān)AN指令按鈕(隨即釋放)，電路變化過程中間繼電器K1得電，同時由中間繼電器觸點K1－2自鎖。電流通過K2－1、K2－2中間繼電器觸點常閉觸頭流經(jīng)電子延時電路，使其開始工作，在中間繼電器K1吸合后，電源火線C相電源通過中間繼電器K7常閉，中間繼電器觸點K1－1使交流接觸器QC1線圈得電，使交流接觸器觸點QC1－1、QC1－2、QC1－3常開觸點吸合，將網(wǎng)絡(luò)電源供給超小逆變節(jié)能器，由整流管將原交流電壓轉(zhuǎn)換成直流，供割炬引弧，在此同時主電流通過電阻R5，中間繼電器觸點K3－3常閉觸點。電阻R5限流供給中間繼電器K6線圈使其吸合，并由中間繼電器觸點K6－2自鎖，由于上述過程均在極短的時間完成，所以，中間繼電器K3還尚未吸合(時間繼電器約在按下指令按鈕后3秒中吸合)，因中間繼電器K3吸合后，中間繼電器K1、K6均已自鎖，故整機工作狀態(tài)無明顯變化，此時處在引弧狀態(tài)，當(dāng)引弧時，E點與工件短路，所以中間繼電器K5、K6都處失電狀態(tài)，待E點與工件分離時進入切割階段)，E點與工件存在著工作電壓，此時中間繼電器K3已吸合，中間繼電器K6不得電、主電源中間繼電器觸點K3－2、K6－1、電阻R4供中間繼電器K5線圈，使其吸合，由于中間繼電器K5吸合，中間繼電器的觸點K5－1閉合，使中間繼電器K4線圈得電，中間繼電器觸點K4－1、K4－2全都閉合，整機處于切割狀態(tài)。待切割完畢，再按一下開關(guān)AN，由于中間繼電器K3處得電狀態(tài)，所以中間繼電器K2即得電，將中間繼電器觸點K2－1斷開，中間繼電器K1失電，將中間繼電器觸K1－1斷開，使交流接觸器QC1線圈失電，交流接觸器觸點QC1－2、QC1－2、QC1－3斷開，此時，整機又處初始狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種由交流接觸器，硅整流二極管，中間繼電器，控制電路，指令器組成的超小型逆變節(jié)能型空氣等離子切割機，其特征是市電源A、B、C三相分別通過交流接觸器的各觸點QC1-1，QC1-2，QC2-3接逆變節(jié)能器的初端，逆變節(jié)能器的末端分別連接硅整流二極管的正極端，其負(fù)極端并聯(lián)接到電阻R6與中間繼電器觸點K4-1并聯(lián)端至E，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)極端也并接到電阻R6與中間繼電器觸點K4-1并聯(lián)端至E，正極端通過中間繼電器K4-2連接至工件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超小型逆變節(jié)能型空氣等離子切割機，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)二極管的中點端。
專利摘要本實用新型設(shè)計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來達到節(jié)能、節(jié)料的目的。它改變了傳統(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，故整機暫載率提高。本切割機體積小，高效節(jié)能，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，對市電源起到良好的線性補償，比一般切割機壽命延長近10倍。
文檔編號B23K10/00GK2138004SQ92218988
公開日1993年7月14日 申請日期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 申請人:張孟榮