[实用新型]一种绝缘栅双极型晶体管逆变空气等离子切割机

权利要求书

1、一种绝缘栅双级型晶体管逆变空气等离子弧切割机，以脉冲宽度固定调制技术、零电流和零电压开关技术为基础，采用全桥逆变方式，用IGBT晶体管做桥臂开关元件，包括逆变主回路、切割输出回路、主控电路、驱动电路、引弧电路以及相关的外围电路，其特征是

1)逆变回路包括由Q₁-Q₄四个IGBT管组成的逆变全桥，

2)PWM-ZCC/ZVC主控电路接收由切割输出回路中分流器FL₁送来的输出信号、高频变压器B₁送来的逆变电压信号和逆变主回路传感器T₂送来的逆变电流信号，向零电流零电压ZCC/ZVC驱动电路输送脉冲信号，由ZCC/ZVC驱动电路处理出驱动信号，输至逆变全桥中开关元件Q₁-Q₄的控制端，控制其开通和关断，从而变直流为交流，输到B₁的初级并通过其向次级及切割输出回路输出，

3)引弧电路由引弧电路板、初级接于引弧电路板而次级串接于切割回路的升压变压器B₄和跨接的旁路RC元件组成，从主控电路获得启动或关闭信号。

2、如权利要求1所述的切割机，其特征是逆变桥中Q₂、Q₄两IGBT管的集电极和发射极之间并联有电容C₄、C₅，Q₂、Q₄管组成零电压ZVC开通半桥臂，Q₁、Q₃组成零电流ZCC关断半桥臂，逆变全桥与相互串联后跨接于全桥两端的高频变压器B₁、传感器T₂和电容C₈一起构成逆变回路的主体。

3、如权利要求1所述的切割机，其特征是主控电路包括PWM调制器、ZCC／ZVC电路、反馈与给定电路GGF、偏磁调节电路、多重保护电路、程序控制电路，GGF电路给定电压信号并与从输出电路获得、经反馈处理的反馈信号一起输入到PWM调制器，由调制器输出两路信号P₁、P₂到ZCC／ZVC电路，经其处理后输出四路脉冲信号到ZCC／ZVC驱动电路。

4、如权利要求3所述的切割机，其特征是主控电路中的PWM调制器内部与外部RC元件构成决定整个控制系统逆变频率的振荡电路。

5、如权利要求3所述的切割机，其特征是主控电路中的偏磁调节电路由偏磁检测电路PJ、同步调整电路TT组成，B₁送到主控板的电压信号经PJ电路检测，判断逆变过程是否平衡，检出的偏磁信号经TT电路调整输至PWM调制器。

6、如权利要求3所述的切割机，其特征是主控电路中保证系统稳定工作的多重保护电路包括逐个脉冲保护电路ZM、过热保护电路GZ、缺相保护电路QX、过流保护电路NG和SG、程序保护电路CB等电路。

7、如权利要求3所述的切割机，其特征是主控电路中的ZCC／ZVC电路包括逻辑处理电路LC、触发器1^＃－4^＃、脉冲驱动电路QD以及零电流ZCC检测处理电路LJ、TS、MS，LC电路接收调制器送来的P₁、P₂脉冲后，向1^＃－4^＃触发器输出多路控制其触发、置位、复位等功能的脉冲信号，各触发器输出的脉冲经各自的QD电路驱动后输出到ZCC／ZVC驱动电路，ZCC检测电路接收逆变主回路中T₂及B₁输送来的电流、电压信号并加以处理，获得零电流关断脉冲后输至LC电路中。

8、如权利要求1所述的切割机，其特征是ZCC／ZVC驱动电路包括四路相互独立的驱动电路，其中两路为零电压ZVC驱动电路，接受1^＃、2^＃触发器发出并经相应QD电路驱动的脉冲，经处理后驱动Q₂、Q₄管，另两路为零电流ZCC驱动电路，接受3^＃、4^＃触发器发出并经相应QD电路驱动的脉冲，用于驱动Q₁、Q₃管。