【摘 要】
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便携式单相高频逆变空气等离子切割机体积小,重量轻,以空气作为工作气体,取气容易,方便携带,特别适合市电区的小批量、个体化切割,可以处理紧急的切割需求。目前国产的便携式单相高
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便携式单相高频逆变空气等离子切割机体积小,重量轻,以空气作为工作气体,取气容易,方便携带,特别适合市电区的小批量、个体化切割,可以处理紧急的切割需求。目前国产的便携式单相高频逆变空气等离子切割机多由空气压缩机,切割电源以及切割枪和工件夹组成,切割时需要将各部分组装起来,携带时需要将各部分拆开,使用和携带都很麻烦。为了解决上述问题,本文研制了一台空气压缩机、切割枪和工件夹、切割电源一体的便携式单相高频逆变空气等离子切割电源。针对一体化便携式单相高频逆变空气等离子切割机的特点,确定了电源的目标性能参数。通过与其他逆变主电路拓扑对比,选择以IGBT为开关管的双管正激结构作为逆变主电路的拓扑结构。设计了带有过压保护和上电软启动电路的整流输入电路,对变压器、输出储能电感、输出整流管及续流管进行了设计计算与型号选择,设计了基于PWM芯片SG3525和单片机STC12C5A60S2的控制电路,分析了工艺流程并编写了单片机程序。对所设计的各部分电路的原理进行了分析,搭建了实验平台,对各部分电路与电源整体的性能进行了实验。实验结果证明所设计的各电路能够实现预期的功能,电源的性能参数可以达到设计目标。切割机的工作电压为84V,切割电流为11A-16A,工作气体压力为0.3MPa-0.55MPa,可以顺利切割2mm厚的钢板。
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