[实用新型]一种斩波式等离子弧切割的电源电路

说明书

技术领域

本实用新型属于等离子弧切割技术领域，更具体地，涉及一种斩波式等离子弧切割的电源电路。

背景技术

空气等离子弧切割是一种热切割技术，利用等离子弧的高温将被切金属局部熔化并蒸发，同时借助高速等离子气流将已经熔化的金属吹离母材，从而形成狭窄切口。等离子弧柱温度高，远远超过所有金属的熔点，可以切割任何黑色和有色金属材料，使用范围广。

等离子弧切割电源作为等离子切割设备的核心，对电源的要求越来越高，除具有陡降的恒流源特性外，电源功率要求更大，满足切割更厚金属板材的需求；电源设备能“绿色”用电，减小对电网的谐波污染。

传统的切割电源主要以硅整流和晶闸管整流式为主，设备体积庞大笨重，动静态特性也不够理想。随着电力电子元件性能和控制技术的提高，等离子弧切割电源有了很大发展，在各类新型拓扑中，斩波式具有结构简单，功率大，开关频率高，控制特性好，可靠性高的优点，获得了广泛的应用。但斩波式通常由三相交流电经工频变压器降压，采用不控整流后在滤波电容上得到直流电压，通过IGBT开关管进行高频斩波，大功率电感滤波后得到特性优良的恒流电流，供给切割电弧。

由于斩波式切割电源输入交流电是不控整流方式，这种整流电路只有在输入电压的绝对值大于电容电压时才会有电流的输入，因而使得输入电流成为一种不连续的近似为脉冲式的波形，功率因数低，而且这种波形畸变严重，含有大量的谐波成分，对电网造成谐波污染。

目前的等离切割电源输出电流多为30～200A，一般功率在30KW以下，不能满足切割厚板材的要求。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种斩波式等离子弧切割的电源电路，旨在解决现有技术提供的电源电路功率因数低、含有大量的谐波成分会对电网造成谐波污染的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种斩波式等离子弧切割的电源电路，包括多绕组变压器、至少两路整流电路和至少两路斩波电路；所述多绕组变压器包括一组输入绕组和至少两组输出绕组，所述输入绕组为星形绕组或三角形绕组，两组输出绕组中一组输出绕组为星形绕组，另一组输出绕组为三角形绕组；所述输入绕组用于连接三相电源，所述两组输出绕组分别连接两路整流电路，两路整流电路分别连接两路斩波电路，两路斩波电路的输出并联并用于连接负载。

更进一步地，两组输出绕组三相交流电压相位差为30度；一组输出绕组的相电压为另一组输出绕组的相电压的倍。

本实用新型还提供了一种斩波式等离子弧切割的电源电路，包括多绕组变压器、四路整流电路和四路斩波电路；所述多绕组变压器包括一组输入绕组和四组输出绕组，所述输入绕组为星形绕组或三角形绕组，四组输出绕组中第一输出绕组为三角形绕组，第二输出绕组为星形绕组，第三输出绕组为三角形绕组，第四输出绕组为星形绕组；所述输入绕组用于连接三相电源，第一输出绕组连接第一整流电路，第一整流电路连接第一斩波电路；第二输出绕组连接第二整流电路，第二整流电路连接第二斩波电路；第三输出绕组连接第三整流电路，第三整流电路连接第三斩波电路；第四输出绕组连接第四整流电路，第四整流电路连接第四斩波电路；第一斩波电路、第二斩波电路、第三斩波电路和第四斩波电路的输出并联且用于连接负载。

更进一步地，所述第一输出绕组和所述第二输出绕组之间的三相交流电压相位差为30度；所述第三输出绕组和所述第四输出绕组之间的三相交流电压相位差为30度。

更进一步地，所述第一输出绕组的相电压为第二输出绕组的相电压的倍；所述第三输出绕组的相电压为第四输出绕组的相电压的倍。

更进一步地，所述星形绕组中a相绕组的a1端、b相绕组的b1端和c相绕组的c1端相连接。

更进一步地，所述三角形绕组中a相绕组的a1端和b相绕组的b2端相连接，b相绕组的b1端和c相绕组的c2端相连接，c相绕组的c1端和a相绕组的a2端相连接。

更进一步地，所述整流电路包括整流桥模块，以及并联在所述整流桥模块输出端的储能滤波电容C1。