降低逆变式等离子切割机二次侧空载电压的控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种降低逆变式等离子切割机二次侧空载电压的控制系统，包括：切割枪开关逻辑控制电路、输出空载电压采样判断电路、切割电流采样判断电路、控制切割机PWM关闭锁定和复位电路。切割枪开关逻辑控制电路，用于依据合枪信号开通或关闭高频引弧电路以及主电路逆变电路，同时控制输出空载电压采样判断电路和切割电流采样判断电路的开通或关闭。输出空载电压采样判断电路和切割电流采样判断电路根据各自的采样结果开通或关闭高频引弧电路控制高频引弧来减小二次侧电压。控制切割机PWM关闭锁定和复位电路，用于切割枪开关逻辑控制电路关闭空载电压和高频引弧电路后，根据送开枪信号开启PWM控制信号，使得电路复位。

【技术实现步骤摘要】
降低逆变式等离子切割机二次侧空载电压的控制系统
本专利技术涉及逆变式等离子切割机，具体地，涉及降低逆变式等离子切割机二次侧载电压的控制系统。
技术介绍
高频引弧等离子切割机使用的场合特别复杂使用率很高。特别是在高温高热和潮湿的船舱、建筑工地上工人们易出汗且易疲劳，设备的安全尤为重要。为了实现安全，很多的切割设备上都仅装上了漏电开关用以保护设备的安全。当设备发生故障时切断输入电压，从而避免短路发生电击和火灾。由于切割工艺特性决定了切割设备本身就是一个升压设备，其二次侧输出的空载电压一般为130V—620V。而且其本身的高频引弧装置也是输出几千甚至上万伏的电压。工人们在切割作业时，切割机二次侧输出电压正极通过夹子夹在工件上，负极通过手持式切割枪切割工件形成切割回路。由于切割机二次侧输出电压很高在没有形成切割电流回路时，人为的合上切割枪开关不去切割时和切割中电弧熄灭时，对机器的输出回路电子器件和整流二极管的应力增大，因而降低电子器件的寿命。空载电压过高往往对操作人员的安全构成威胁。因此，为了更好的提高安全和机器的使用寿命需要一种有效的控制方式去限制等离子切割机二次侧输出空载电压。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种降低逆变式等离子切割机二次侧载电压的控制系统。根据本专利技术提供的一种降低逆变式等离子切割机二次侧空载电压的控制系统，包括：切割枪开关逻辑控制电路、输出空载电压采样判断电路、切割电流采样判断电路、控制切割机PWM关闭锁定和复位电路；切割枪开关逻辑控制电路，包括：焊枪状态判断电路、电磁气阀开通和延时关闭电路、开通或关闭高频引弧电路、开通或关闭主电路逆变电路，--焊枪状态判断电路，用于判断合枪信号开通或关闭，并将合枪信号传输至电磁气阀开通和延时关闭电路、开通或关闭高频引弧电路以及开通或关闭主电路逆变电路；--电磁气阀开通和延时关闭电路，用于根据合枪信号发送关闭或者开通气阀的输出信号至外部电磁气阀部件；--开通或关闭高频引弧电路，用于根据合枪信号和输出空载电压采样判断电路的关闭引弧电路信号开通或关闭高频引弧；--开通或关闭主电路逆变电路，用于根据合枪信号控制切割电流采样判断电路的开通或关闭；输出空载电压采样判断电路，用于检测输出空载电压的电压值映射到一次侧PWM的宽度值，并将控制切割机PWM关闭锁定和复位电路输入的PWM宽度值与设定的值进行比较判断，根据比较结果判断切割机运行情况，从而通过切割枪开关逻辑控制电路的开通或关闭高频引弧电路控制高频引弧，减少切割机二次侧电压；切割电流采样判断电路，用于通过控制切割机PWM关闭锁定和复位电路采集的电流来判断输出切割电流的情况，当出现断弧现象时，在毫秒时间内输出关闭PWM信号至控制切割机PWM关闭锁定和复位电路关闭切割机；控制切割机PWM关闭锁定和复位电路，用于切割枪开关逻辑控制电路关闭空载电压和高频引弧电路后，根据松开枪开关信号，开启PWM控制信号，使得电路复位。优选地，其特征在于，所述切割枪开关逻辑控制电路包括：焊枪状态判断电路、电磁气阀开通和延时关闭电路、开通或关闭高频引弧电路、开通或关闭主电路逆变电路，其中：--焊枪状态判断电路，包括：电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电容C13、电容C14、电容C15、放大器U3A，电阻R27的一端与电容C13的一端相连并连接至开关枪的控制端，所述电容C13的另一端接地，所述电阻R27的另一端通过并联的电容C14、电阻R29接地并连接至放大器U3A的同相输入端；电阻R28的一端连接至正电压端H15，所述电阻R28的另一端分别通过电阻R30、电容C15接地并连接至放大器U3A的反相输入端；所述放大器U3A的正电源端连接至正电压端H15，所述放大器U3A的负电源端接地，所述放大器U3A的输出端构成所述焊枪状态判断电路的输出端连接至电磁气阀开通和延时关闭电路、开通或关闭高频引弧电路以及开通或关闭主电路逆变电路；--电磁气阀开通和延时关闭电路，包括：封装二极管D15、封装二极管D16、电解电容C17、船型开关S1、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R36、放大器U3B、三极管Q12、电容C18，封装二极管D15的3脚构成所述电磁气阀开通和延时关闭电路的输入端连接至所述焊枪状态判断电路的输出端，所述封装二极管D15的2脚分别连接电解电容C17的正极、电阻R31的一端，且所述电阻R31的一端通过船型开关S1连接电阻R32的一端，所述电阻R31、电解电容C17的负极、电阻R32的另一端均接地；所述电阻R31的一端还通过电阻R33连接至放大器U3B的同相输入端；所述放大器U3B的反相输入端分别连接封装二极管D16的3脚、电阻R34的一端，所述电阻R34的另一端连接至正电压端H15，所述封装二极管D16的2脚接地；所述放大器U3B的输出端通过电阻R35分别连接电阻R36、电容C18的一端以及三极管Q12的基极，所述电阻R36的另一端、电容C18的另一端以及三极管Q12的发射极均接地，所述三极管Q12的集电极构成气阀开关信号输出端连接至外部电磁气阀部件；--开通或关闭高频引弧电路，包括电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R45、电阻R46、电容C20、放大器U3D、三极管Q15，电阻R38的一端分别构成所述开通或关闭高频引弧电路的输入端并连接至所述焊枪状态判断电路的输出端，所述电阻R38的另一端通过电阻R37接地并连接至放大器U3D的同相输入端，且所述放大器U3D的同相输入端构成所述切割枪开关逻辑控制电路的输入端连接至所述输出空载电压采样判断电路，所述放大器U3D的反相输入端通过电阻R45连接至正电压端H15，并通过电阻R46接地；所述放大器U3D的输出端通过电阻R39分别连接电阻R40的一端、电容C20的一端以及三极管Q15的基极，电阻R40的另一端、电容C20的另一端以及三极管Q15的发射极均接地，所述三极管Q15的集电极构成引弧电路开关信号输出端连接至所述输出空载电压采样判断电路；--开通或关闭主电路逆变电路，包括电阻R20、电阻R25、电阻R26、电容C36、放大器U5A、封装二极管D9，电阻R26的一端构成所述开通或关闭主电路逆变电路的输入端连接至所述焊枪状态判断电路的输出端，所述电阻R26的另一端连接放大器U5A的反相输入端并通电阻R25接地；所述放大器U5A的同相输入端连接至正电压端H10，所述放大器U5A的正电源端通过电容C36接地并连接正电压端H15，所述放大器U5A的负电源端接地，所述放大器U5A的输出端连接至封装二极管D9的1脚，所述封装二极管D9的3脚连接电阻R20的一端，所述电阻R20的另一端构成所述切割枪开关逻辑控制电路的输出端连接至切割电流采样判断电路和控制切割机PWM关闭锁定和复位电路。优选地，所述输出空载电压采样判断电路包括：二极管D21、电阻R73、电阻R74、电阻R75、电阻R76、电阻R77、电阻R78、电阻R79、电阻R80、电阻R81、电阻R82、电容C35、电容C38、电容C39、放大器U5C、放大器U5D、电解电容C37、封装二极管D17、封装二极管D22，电阻R82的一端构成所述输出空载电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低逆变式等离子切割机二次侧空载电压的控制系统，其特征在于，包括：切割枪开关逻辑控制电路、输出空载电压采样判断电路、切割电流采样判断电路、控制切割机PWM关闭锁定和复位电路；切割枪开关逻辑控制电路，包括：焊枪状态判断电路、电磁气阀开通和延时关闭电路、开通或关闭高频引弧电路、开通或关闭主电路逆变电路，‑‑焊枪状态判断电路，用于判断合枪信号开通或关闭，并将合枪信号传输至电磁气阀开通和延时关闭电路、开通或关闭高频引弧电路以及开通或关闭主电路逆变电路；‑‑电磁气阀开通和延时关闭电路，用于根据合枪信号发送关闭或者开通气阀的输出信号至外部电磁气阀部件；‑‑开通或关闭高频引弧电路，用于根据合枪信号和输出空载电压采样判断电路的关闭引弧电路信号开通或关闭高频引弧；‑‑开通或关闭主电路逆变电路，用于根据合枪信号控制切割电流采样判断电路的开通或关闭；输出空载电压采样判断电路，用于检测输出空载电压的电压值映射到一次侧PWM的宽度值，并将控制切割机PWM关闭锁定和复位电路输入的PWM宽度值与设定的值进行比较判断，根据比较结果判断切割机运行情况，从而通过切割枪开关逻辑控制电路的开通或关闭高频引弧电路控制高频引弧，减少切割机二次侧电压；切割电流采样判断电路，用于通过控制切割机PWM关闭锁定和复位电路采集的电流来判断输出切割电流的情况，当出现断弧现象时，在毫秒时间内输出关闭PWM信号至控制切割机PWM关闭锁定和复位电路关闭切割机；控制切割机PWM关闭锁定和复位电路，用于切割枪开关逻辑控制电路关闭空载电压和高频引弧电路后，根据送开枪信号，开启PWM控制信号，使得电路复位。...

【技术特征摘要】
1.一种降低逆变式等离子切割机二次侧空载电压的控制系统，其特征在于，包括：切割枪开关逻辑控制电路、输出空载电压采样判断电路、切割电流采样判断电路、控制切割机PWM关闭锁定和复位电路；切割枪开关逻辑控制电路，包括：焊枪状态判断电路、电磁气阀开通和延时关闭电路、开通或关闭高频引弧电路、开通或关闭主电路逆变电路，--焊枪状态判断电路，用于判断合枪信号开通或关闭，并将合枪信号传输至电磁气阀开通和延时关闭电路、开通或关闭高频引弧电路以及开通或关闭主电路逆变电路；--电磁气阀开通和延时关闭电路，用于根据合枪信号发送关闭或者开通气阀的输出信号至外部电磁气阀部件；--开通或关闭高频引弧电路，用于根据合枪信号和输出空载电压采样判断电路的关闭引弧电路信号开通或关闭高频引弧；--开通或关闭主电路逆变电路，用于根据合枪信号控制切割电流采样判断电路的开通或关闭；输出空载电压采样判断电路，用于检测输出空载电压的电压值映射到一次侧PWM的宽度值，并将控制切割机PWM关闭锁定和复位电路输入的PWM宽度值与设定的值进行比较判断，根据比较结果判断切割机运行情况，从而通过切割枪开关逻辑控制电路的开通或关闭高频引弧电路控制高频引弧，减少切割机二次侧电压；切割电流采样判断电路，用于通过控制切割机PWM关闭锁定和复位电路采集的电流来判断输出切割电流的情况，当出现断弧现象时，在毫秒时间内输出关闭PWM信号至控制切割机PWM关闭锁定和复位电路关闭切割机；控制切割机PWM关闭锁定和复位电路，用于切割枪开关逻辑控制电路关闭切割电流采样判断电路和高频引弧电路后，根据松开枪开关信号，开启PWM控制信号，使得电路复位。2.根据权利要求1所述的降低逆变式等离子切割机二次侧空载电压的控制系统，其特征在于，所述切割枪开关逻辑控制电路包括：焊枪状态判断电路、电磁气阀开通和延时关闭电路、开通或关闭高频引弧电路、开通或关闭主电路逆变电路，其中：--焊枪状态判断电路，包括：电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电容C13、电容C14、电容C15、放大器U3A，电阻R27的一端与电容C13的一端相连并连接至开关枪的控制端，所述电容C13的另一端接地，所述电阻R27的另一端通过并联的电容C14、电阻R29接地并连接至放大器U3A的同相输入端；电阻R28的一端连接至正电压端H15，所述电阻R28的另一端分别通过电阻R30、电容C15接地并连接至放大器U3A的反相输入端；所述放大器U3A的正电源端连接至正电压端H15，所述放大器U3A的负电源端接地，所述放大器U3A的输出端构成所述焊枪状态判断电路的输出端连接至电磁气阀开通和延时关闭电路、开通或关闭高频引弧电路以及开通或关闭主电路逆变电路；--电磁气阀开通和延时关闭电路，包括：封装二极管D15、封装二极管D16、电解电容C17、船型开关S1、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R36、放大器U3B、三极管Q12、电容C18，封装二极管D15的3脚构成所述电磁气阀开通和延时关闭电路的输入端连接至所述焊枪状态判断电路的输出端，所述封装二极管D15的2脚分别连接电解电容C17的正极、电阻R31的一端，且所述电阻R31的一端通过船型开关S1连接电阻R32的一端，所述电阻R31、电解电容C17的负极、电阻R32的另一端均接地；所述电阻R31的一端还通过电阻R33连接至放大器U3B的同相输入端；所述放大器U3B的反相输入端分别连接封装二极管D16的3脚、电阻R34的一端，所述电阻R34的另一端连接至正电压端H15，所述封装二极管D16的2脚接地；所述放大器U3B的输出端通过电阻R35分别连接电阻R36、电容C18的一端以及三极管Q12的基极，所述电阻R36的另一端、电容C18的另一端以及三极管Q12的发射极均接地，所述三极管Q12的集电极构成气阀开关信号输出端连接至外部电磁气阀部件；--开通或关闭高频引弧电路，包括电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R45、电阻R46、电容C20、放大器U3D、三极管Q15，电阻R38的一端分别构成所述开通或关闭高频引弧电路的输入端并连接至所述焊枪状态判断电路的输出端，所述电阻R38的另一端通过电阻R37接地并连接至放大器U3D的同相输入端，且所述放大器U3D的同相输入端构成所述切割枪开关逻辑控制电路的输入端连接至所述输出空载电压采样判断电路，所述放大器U3D的反相输入端通过电阻R45连接至正电压端H15，并通过电阻R46接地；所述放大器U3D的输出端通过电阻R39分别连接电阻R40的一端、电容C20的一端以及三极管Q15的基极，电阻R40的另一端、电容C20的另一端以及三极管Q15的发射极均接地，所述三极管Q15的集电极构成引弧电路开关信号输出端连接至所述输出空载电压采样判断电路；--开通或关闭主电路逆变电路，包括电阻R20、电阻R25、电阻R26、电容C36、放大器U5A、封装二极管D9，电阻R26的一端构成所述开通或关闭主电路逆变电路的输入端连接至所述焊枪状态判断电路的输出端，所述电阻R26的另一端连接放大器U5A的反相输入端并通电阻R25接地；所述放大器U5A的同相输入端连接至正电压端H10，所述放大器U5A的正电源端通过电容C36接地并连接正电压端H15，所述放大器U5A的负电源端接地，所述放大器U5A的输出端连接至封装二极管D9的1脚，所述封装二极管D9的3脚连接电阻R20的一端，所述电阻R20的另一端构成所述切割枪开关逻辑控制电路的输出端连接至切割电流采样判断电路和控制切割机PWM关闭锁定和复位电路。3.根据权利要求2所述的降低逆变式等离子切割机二次侧空载电压的控制系统，其特征在于，所述输出空载电压采样判断电路包括：二极管D21、电阻R73、电阻R74、电阻R75、电阻R76、电阻R77、电阻R78、电阻R79、电阻R80、电阻R81、电阻R82、电容C35、电容C38、电容C39、放大器U5C、放大器U5D、电解电容C37、封装二极管D17、封装二极管D22，电阻R82的一端构成所述输出空载电压采样判断电路的第一输出端连接至所述开通或关闭高频引弧电路的输入端，所述电阻R82的另一端分别连接封装二极管D17的1脚和2脚，所述封装二极管D17的3脚连接至放大器U5C的输出端；二极管D21的正极构成所述输出空载电压采样判断电路的输入端连接至控制切割机PWM关闭锁定和复位电路，所述二极管D21的负极通过电阻R73分别连接电阻R74的一端、电容C35的一端以及放大器U5C的同相输入端，所述电阻R74的另一端、电容C35的另一端接地；电阻R75的一端连接至基准电压端，所述电阻R75的另一端分别连接电阻R76的一端、电容C39的一端以及放大器U5C的反相输入端，所述电阻R76的另一端、电容C39的另一端接地；所述放大器U5C的输出端连接封装二极管D22的3脚，所述封装二极管D22的1脚通过电阻R78连接至电阻R79的一端和电解电容C37的正极，所述封装二极管D22的2脚通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔正永，李述辉，徐德进，胡成绰，
申请(专利权)人：上海广为焊接设备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31