高频引弧切割电源的研究.pdf

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1、第44卷第10期电力电子技术Vo1．44，No．102010年1O月PowerElectronicsOctober2010高频引弧切割电源的研究孙强，赵晨，刘超，宫延彪(西安理工大学，自动化与信息工程学院，陕西西安710048)摘要：针对目前国内高频引弧切割电源技术进行了深入分析和研究，并对主电源的参数进行设计计算；详细分析了高频引弧电路的工作原理及引弧振荡器的设计方法，给出了切割工艺的详细时序流程。最后通过实验结果．证实该设计达到了预期目的。关键词：逆变器；等离子切割；高频引弧中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000—100X(2010)10-0111-02Hi

2、gh-frequencyArcCuttingPowerSupplyofResearchSUNQiang，ZHAOChen，LIUChao，GONGYan—biao(xi’吼UniversityofTechnology，Xi’an710048，China)Abstract：Thecurrentdomestichil出-frequency酣ccuttingpomersupp~techno[og~isanalyzedandthe]~,rametersthemainpowersupplydesigncalculationsaredesigned，analysisoftheworking

3、principleofhigh一~equencyarcigni-tioncircuitandarcoscillatordesignmethodarepresented，SOasthecuttingproeessdetailedtimingprocess．Thesim—ulationandexperimentalresultsconfirmthatthedesignachievesthedesiredobjective．Keywords：inverter；plasmacutting；high—frequencyarcFoundationProject：SupportedbySha

4、anxiProvince2009ScientificResearchPlanProjectsofHenanEducationDe—partment(No．09JC07)；ShaanxiProvince2009Indust~ResearchandDevelopmentScheme(No。2009K09—05)1引言流器整流，滤波器滤波后形成平稳的直流，供给切割电弧【]。等离子切割是一种新型的热切割技术。与传统切割机相比，具有引弧成功率高、弧压高、能量t-'t菱霾H斩波H逆变H簇凌H输岂压H器集中、切割能力强、切割速度快、割缝窄、切口光滑、变形小等优点。在切割时，等离子引弧需通过驱

5、动H控制器H电压／电流采样高频高压电路，而引弧成功后则无需维持电弧。可图1切割电源系统框图以说引弧电路的设计在一定程度上决定了切割质负载上的整流电压为线电压，当任意两相的量，所以高频引弧电路对等离子切割电源很重要。线电压瞬时值最大时，这两相的二极管导通．整流设计的切割主电源和引弧器相配合，性能良好。能电流从相电压瞬时值最高的端点流出至负载，再很好地实现预期目的【lJ。回到相电压瞬时值最低的一相。负载电压1,D(￡)=2切割电源系统组成=u觚()，输出直流电压平均值为：图l示出电源的设计部分。输入电源为三相=6专J2．34=1．35。(1)380V，经三相整流桥后，可得随电网电压

6、波动的式中：为相电压峰值；为相电压有效值；为线电压约513V直流电压。设计中该直流电经过DC／DC有效值。变换器产生中频交流电压。经功率变压器降压，整若输入三相交流市电，=380V，由式(1)可得UD=513V基金项目：陕西省教育厅2009年度科学研究计划(09JC07)；3引弧电路设计与工作原理陕西省2009年度工业攻关研究计划(2009K09—05)引弧器是通过555触发路产生高频驱动脉定稿日期：2010—03—18作者简介：孙强(1955一)，男，安徽丹凤人，教授，研究方冲，触发开关管K导通，如图2所示。K、升压变压向为现代高效功率变换器理论及应用。器T。与受控多谐振荡器

7、555组成单端反激变换111第44卷第l0期电力电子技术Vo1．44，No．102010年1O月PowerElectronics0ctober2010器，当第1个驱动脉冲过后，存储在变压器初级的给控制电路作为电流给定信号；另一路串接电阻，能量耦合到次级，使火花塞FD两端电压不断升将电流信号变为电压信号，通过电压霍尔传感器高，当FD两端电压达到时，火花塞被击穿短转化为数字量，送给控制器。路，高频回路C和反激变换器内变压器漏感发生谐振产生高频高压信号。通过耦合变压器升压输出，加到电极与割嘴之间。