本實(shí)用新型涉及逆變電焊機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶電極短路保護(hù)的逆變式焊割電源。

背景技術(shù)：
：

目前市場現(xiàn)有的等離子切割機(jī)有多種型號(hào)，但機(jī)器多功能單一，其電極與噴嘴發(fā)生短路時(shí)，容易將維弧繼電器電路燒毀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：

鑒于此，有必要設(shè)計(jì)一種帶電極短路保護(hù)的逆變式焊割電源。

一種帶電極短路保護(hù)的逆變式焊割電源，包括：電源、空氣開關(guān)、一次三相整流電路、緩啟動(dòng)電路、濾波電路、IGBT逆變電路、二次全波整流電路以及輸出阻容吸收電路依次連接，二次全波整流電路輸出端的正極連接地線和維弧電路，負(fù)極連接割槍；維弧電路的維弧輸出端與電極短路保護(hù)電路連接，電極短路保護(hù)電路與所述地線連接，電極短路保護(hù)電路、主控制板和IGBT逆變電路依次連接；

電極短路保護(hù)電路包括：第一插座的一接線端接地，另一接線端接24V直流電，另一接線端依次順序連接第一電阻、第二電阻和運(yùn)算放大器的同向輸入端，第九電阻和第五電容并聯(lián)后一端連接在第二電阻和運(yùn)算放大器的同向輸入端之間，另一端接地；第九電容和第五電阻的一端都接24V直流電，第九電容另一端接地，第五電阻另一端接15V直流電，第三電阻的一端接第五電阻的另一端，第三電阻的另一端接第四電阻；第一穩(wěn)壓二極管的負(fù)極、第六電容的一端和電解電容的正極接入第三電阻和第五電阻之間，第一穩(wěn)壓二極管的正極，第六電容的另一端和電解電容的負(fù)極接地；運(yùn)算放大器的反向輸入端接入第三電阻和第四電阻之間，且與第八電容一端連接，第八電容的另一端和運(yùn)算放大器的負(fù)電源端接地；運(yùn)算放大器的正電源端接15V直流電，第八電阻一端接運(yùn)算放大器的正電源端另一端接第二二極管的負(fù)極和光耦合器中發(fā)光二極管的正極，第二二極管的正極與運(yùn)算放大器的輸出端、光耦合器中發(fā)光二極管的負(fù)極連接；光耦合器中光敏三極管的兩端與第十二電容的兩端連接，第十二電容的兩端與第二變壓器的兩個(gè)同名端連接，第二變壓器的另外兩個(gè)接線端分別與第十電容的一端和第十一電容的一端連接，第十電容的另一端和第十一電容的另一端相連接，第十電容的一端和第十一電容的一端與第三插座的兩個(gè)接線端連接，其中，第三插座用于關(guān)閉脈沖寬度調(diào)制PWM信號(hào)；第一插座接地的一端順序與第六電阻、第七電阻、第一電容連接，第一電容遠(yuǎn)離第七電阻的一端與第一二極管負(fù)極連接，第一二極管正極接入第一電阻和第二電阻之間，第六電阻遠(yuǎn)離第七電阻的一端和第一電容遠(yuǎn)離第七電阻的一端分別與第一變壓器的兩個(gè)同名端連接，第一變壓器的另外兩個(gè)接線端兩端連接第二電容的兩端，第二電容的一端還連接第三電容的一端，第三電容另一端連接第四電容的一端，第四電容的另一端與第二電容的另一端連接，第三電容和第四電容之間引出的連接線接機(jī)殼，第三電容的一端引出為輸出端正極，第四電容的另一端引出為輸出端的負(fù)極，第二插座的三個(gè)接線端分別接輸出端的正極、負(fù)極以及機(jī)殼，其中，第二插座用于接入電極短路檢測信號(hào)。

本實(shí)用新型等離子切割機(jī)自帶手工電弧焊，可以在一臺(tái)焊機(jī)上面實(shí)現(xiàn)2臺(tái)焊機(jī)的功能，使用性非常好?？梢詾橛脩艚档驮O(shè)備成本，體積輕，節(jié)能環(huán)保。這種結(jié)構(gòu)焊割電源，可以切割低碳鋼，高碳鋼金屬以及鋁。可以在切割金屬板材之后方便進(jìn)行手工焊。可以使用焊條排號(hào)(422/506)等多種規(guī)格焊條，制作成本低。在使用過程中電極與噴嘴短路后機(jī)器不會(huì)燒維弧繼電器，而是機(jī)器會(huì)進(jìn)入封波狀態(tài)保護(hù)。從而關(guān)閉了PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，提高等離子切割機(jī)的可靠性。

附圖說明：

附圖1是一幅較佳實(shí)施方式的帶電極短路保護(hù)的逆變式焊割電源的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是一幅較佳實(shí)施方式的電極短路保護(hù)電路圖。

具體實(shí)施方式：

如附圖1和圖2所示，一種帶電極短路保護(hù)的逆變式焊割電源，包括：電源、空氣開關(guān)、一次三相整流電路、緩啟動(dòng)電路、濾波電路、IGBT逆變電路、二次全波整流電路以及輸出阻容吸收電路依次連接，二次全波整流電路輸出端的正極連接地線和維弧電路，負(fù)極連接割槍；維弧電路的維弧輸出端與電極短路保護(hù)電路連接，電極短路保護(hù)電路與所述地線連接，電極短路保護(hù)電路、主控制板和IGBT逆變電路依次連接；

電極短路保護(hù)電路包括：第一插座J1的一接線端2腳接地，另一接線端1腳接24V直流電，另一接線端2腳依次順序連接第一電阻R1、第二電阻R2和運(yùn)算放大器U1的同向輸入端3腳，第九電阻R9和第五電容C5并聯(lián)后一端連接在第二電阻R2和運(yùn)算放大器U1的同向輸入端3腳之間，另一端接地；第九電容C9和第五電阻R5的一端都接24V直流電，第九電容C9另一端接地，第五電阻R5另一端接15V直流電，第三電阻R3的一端接第五電阻R5的另一端，第三電阻R3的另一端接第四電阻R4；第一穩(wěn)壓二極管Z1的負(fù)極、第六電容C6的一端和電解電容C7的正極接入第三電阻R3和第五電阻R5之間，第一穩(wěn)壓二極管Z1的正極，第六電容C6的另一端和電解電容C7的負(fù)極接地；運(yùn)算放大器U1的反向輸入端2腳接入第三電阻R3和第四電阻R4之間，且與第八電容C8一端連接，第八電容C8的另一端和運(yùn)算放大器U1的負(fù)電源端4腳接地；運(yùn)算放大器U1的正電源端8腳接15V直流電，第八電阻R8一端接運(yùn)算放大器U1的正電源端8腳，另一端接第二二極管D2的負(fù)極和光耦合器U2中發(fā)光二極管的正極，第二二極管D2的正極與運(yùn)算放大器U1的輸出端1腳、光耦合器U2中發(fā)光二極管的負(fù)極連接；光耦合器U2中光敏三極管的兩端與第十二電容C12的兩端連接，第十二電容C12的兩端與第二變壓器T2的兩個(gè)同名端連接，第二變壓器T2的另外兩個(gè)接線端分別與第十電容C10的一端和第十一電容C11的一端連接，第十電容C10的另一端和第十一電容C11的另一端相連接，第十電容C10的一端和第十一電容C11的一端與第三插座J3的兩個(gè)接線端1腳和2腳連接，其中，第三插座用于關(guān)閉脈沖寬度調(diào)制PWM信號(hào)；第一插座J1接地的一端順序與第六電阻R6、第七電阻R7、第一電容C1連接，第一電容C1遠(yuǎn)離第七電阻R7的一端與第一二極管D1負(fù)極連接，第一二極管D1正極接入第一電阻R1和第二電阻R2之間，第六電阻R6遠(yuǎn)離第七電阻R7的一端和第一電容C1遠(yuǎn)離第七電阻R7的一端分別與第一變壓器T1的兩個(gè)同名端連接，第一變壓器T1的另外兩個(gè)接線端兩端連接第二電容C2的兩端，第二電容C2的一端還連接第三電容C3的一端，第三電容C3另一端連接第四電容C4的一端，第四電容C4的另一端與第二電容C2的另一端連接，第三電容C3和第四電容C4之間引出的連接線接機(jī)殼，第三電容C3的一端引出為輸出端正極out+腳，第四電容C4的另一端引出為輸出端的負(fù)極out-腳，第二插座J2的三個(gè)接線端1腳、5腳和3腳分別接輸出端的正極、負(fù)極以及機(jī)殼，其中，第二插座J2用于接入電極短路檢測信號(hào)。

一次側(cè)整流濾波包括：經(jīng)過空氣開關(guān)連接三相整流橋經(jīng)過PTC緩啟動(dòng)電路采用電解電容濾波，以及電解電容并聯(lián)放電電阻和均壓電阻得到平滑的直流電給逆變橋電路。主控制電路包括按照電流的流向的方向的順序連接：采用原邊電流峰值反饋，PWM脈沖調(diào)制電路，驅(qū)動(dòng)信號(hào)放大電路，以及驅(qū)動(dòng)隔離電路。主控制電路設(shè)計(jì)有電弧狀態(tài)識(shí)別電路，實(shí)現(xiàn)有電接觸仿觸點(diǎn)功能，采用前饋信號(hào)實(shí)現(xiàn)等離子狀態(tài)下，和電極短路保護(hù)電路。切割電流(含轉(zhuǎn)移弧)電流給定控制電路，動(dòng)作時(shí)序要求：即只有電弧建立，切割電流才開始緩緩上升。大氣閥才開始送氣。電流給定控制電路手工焊電流是等離子切割機(jī)電流的4倍，等離子切割實(shí)際電流為80A/112V,手工焊電流為320A、32.8V，通過HCNR200線性光耦實(shí)現(xiàn)電流給定信號(hào)線性隔離，隔離后的電流給定信號(hào)為負(fù)信號(hào)。一次側(cè)整流濾波之后，得到平滑的540V直流電送到逆變橋逆變轉(zhuǎn)換成20KHZ的高頻電壓給主變壓器，主變壓器的次級(jí)為2組次級(jí)，一組為：手工電弧焊繞組，一組為等離子切割機(jī)繞組。在手工電弧焊狀態(tài)有仿觸點(diǎn)功能，在等離子狀態(tài)空載為封波，通過程序電路控制PWM信號(hào)。等離子的最小電流即為維弧電流＝18A，維弧電流為恒流，維弧電流不會(huì)隨切割電流上升而變大。當(dāng)起弧后利用主弧檢測信號(hào)來關(guān)閉轉(zhuǎn)移弧交流接觸器。電流是緩緩上升，沒有沖擊。

電極短路保護(hù)電路的工作過程：

1，電極短路控制電路的工作過程，當(dāng)J2插座在正常的情況下(電極沒有短路)，維弧是接控制板的地。R1，R2給UI運(yùn)放的同相端3腳提供一個(gè)基準(zhǔn)電壓。運(yùn)放的3腳同向端高于2腳反向端。這個(gè)時(shí)候運(yùn)放的輸出1腳為高電平。光耦的U2，第二腳為高。所以處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)電極短路后，維弧是接地，與OUT-短路后，通過二極管D1反串把R1與R2的串聯(lián)電壓拉低，這個(gè)時(shí)候運(yùn)放U1的同向端為低電平。運(yùn)放U1的反向端2腳還是高。所以運(yùn)放的輸出端為低電平。光耦的U2的第二腳為低。光耦的U2導(dǎo)通，光耦U2的3腳接地，4腳直接拉低控制板的UC3846的第一腳電壓，讓PWM停止工作。從而達(dá)到保護(hù)的目的。