Yag激光切割電源電路系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種YAG激光切割電源電路系統，包括主控制電路、充放電電路和電源，所述電源包括三相電源和市電電源，三相電源包括電源開關，所述充放電電路設有兩個，兩個所述充放電電路之間并聯連接，每一個所述充放電電路分別與所述三相電源電性連接，每一個所述充放電電路分別與所述市電電源電性連接，每一個所述充放電電路分別與所述主控制電路電性連接。與現有技術相比，本實用新型采用兩個并聯的充放電電路，增加了激光切割電源的功率，從而加快了切割速度；所述主控制電路能夠實現對整個電源電路系統的控制功能，電源的響應速度快，產品一致性好，具有更高的可靠性、更小的體積、更強的抗干擾能力。
【專利說明】YAG激光切割電源電路系統
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種電源電路系統，尤其涉及一種YAG激光切割電源電路系統。
【背景技術】
[0002]隨著科技的發展，激光切割技術的應用越來越廣泛，逐步取代了大多數傳統加工工藝，激光切割器已經應用于很多制造行業。激光切割電源主要用于將高壓交流電轉換成高穩定性的脈沖直流電源，從而為激光切割器的泵浦燈提供工作電源。現有的激光切割電源功率一般只能達到12KW，很難再提高功率，且現有激光切割電源不能及時充放電，放電時間較長，影響切割效率和切割效果。
[0003]因此，有必要提供一種新的激光切割電源來解決上述問題。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種充放電及時、放電時間間隔短、切割速度快的YAG激光切割電源電路系統。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案如下:
[0006]一種YAG激光切割電源電路系統，包括主控制電路、充放電電路和電源，所述電源包括三相電源和市電電源，所述三相電源包括電源開關，所述三相電源還包括第一電源輸出端、第二電源輸出端和第三電源輸出端，所述市電電源包括火線和零線，所述充放電電路設有兩個，兩個所述充放電電路之間并聯連接，每一個所述充放電電路分別與所述三相電源電性連接，每一個所述充放電電路分別與所述市電電源電性連接，每一個所述充放電電路分別與所述主控制電路電性連接。
[0007]優選的，每一個所述充放電電路包括整流單元、充放電單元、驅動單元和子控制單元，所述整流單元、充放電單元、驅動單元和子控制單元依次電性連接，所述驅動單元進一步與所述子控制單元電性連接。
[0008]優選的，所述YAG激光切割電源電路系統還包括第一接觸器、第二接觸器和第三接觸器，所述第一接觸器包括第一線圈、第一常開觸頭和第一自鎖常開觸頭，所述第三接觸器包括第三線圈、第三常開觸頭和第三常閉觸頭，所述第二接觸器包括第二線圈、第二常開觸頭、第二常閉觸頭和第二延時閉合觸頭，所述第二常開觸頭包括第一至第三觸點，所述第一觸點的第一端分別與所述第一電源輸出端、所述火線電性連接，所述第二觸點的第一端分別與所述第二電源輸出端、所述第一常開觸頭的第一端電性連接，所述第三觸點的第一端與所述第三電源輸出端電性連接，所述第一至第三觸點的第二端均分別與所述整流單元的三個輸入端電性連接；所述第一常開觸頭的第二端分別與所述第一雙向可控硅晶閘管的第一端、所述第二延時閉合觸頭的第一端電性連接，所述第一雙向可控硅晶閘管與所述第二線圈的第一端連接，所述第二線圈的第二端接所述零線，所述第二延時閉合觸頭的第二端與所述第三線圈的第一端電性連接，所述第三線圈的第二端接所述零線。
[0009]優選的，所述整流單元的第一輸出端與所述充放電單元的第一輸入端電性連接，所述整流單元的第二輸出端與所述充放電單元的第二輸入端電性連接。
[0010]優選的，所述充放電單元包括第一電感、第一電阻、第二電阻、所述第二常閉觸頭、所述第三常開觸頭和電解電容，所述第一電感的第一端形成所述充放電電路第一輸入端，所述第一電感的第二端與所述第三常開觸頭的第一端電性連接，所述第三常開觸頭與所述第一電阻并聯連接，所述第三常開觸頭的第二端分別與所述電解電容的正極、第二常閉觸頭的第一端電性連接，第二常閉觸頭的第二端與所述第二電阻的第一端電性連接，所述第二電阻的第二端形成所述充放電電路的第二輸入端，所述電解電容的負極與所述第二電阻的第二端電性連接。
[0011]優選的，所述驅動單元包括IGBT驅動電路、IGBT、變壓器，所述IGBT驅動電路與所述變壓器電性連接，所述IGBT驅動電路進一步分別與所述IGBT的門極和發射極電性連接，所述IGBT的發射極進一步與所述電解電容的負極電性連接。
[0012]優選的，所述子控制單元包括第一二極管、第二二極管、第二電感、電流傳感器、燈管、點燈板、第四接觸器，所述第四接觸器包括第四線圈和第四常開觸頭，所述第二二極管的陽極分別與所述IGBT的集電極、第二電感的第一端電性連接，所述第二二極管的陰極分別與所述電解電容的正極、第一二極管的陽極電性連接，第一二極管的陰極與電流傳感器的第一端電性連接，電流傳感器的第二端與所述第四常開觸頭的第一端電性連接，第四常開觸頭的第二端分別與所述燈管的第一端、所述點燈板的第一端電性連接；所述第二電感的第二端分別與所述燈管的第二端、所述點燈板的第二端電性連接，所述點燈板的第三端與所述第四線圈的第一端電性連接，所述第四線圈的第二端接所述零線。
[0013]優選的，所述YAG激光切割電源電路系統還包括急停開關，鑰匙開關、關機開關、啟動開關和風扇，所述風扇與所述第一線圈并聯連接，所述急停開關，鑰匙開關、關機開關依次串聯連接，所述啟動開關與所述第三常閉觸頭串聯連接以后再與所述第一自鎖常開觸頭并聯連接，其中，所述急停開關的第一端連接所述第三電源輸出端，所述急停開關的第二端連接所述鑰匙開關的第一端，所述鑰匙開關的第二端連接所述關機開關的第一端，所述關機開關的第二端與所述第一自鎖常開觸頭的第一端電性連接，所述第一自鎖常開觸頭的第二端與所述第一線圈的第一端電性連接，所述第一線圈的第二端接所述零線。
[0014]優選的，所述YAG激光切割電源電路系統還包括水泵、第五接觸器和第二雙向可控硅晶閘管，所述第五接觸器包括第五線圈和第五常開觸頭，所述第五常開觸頭包括第四至第六觸點，所述第四至第六觸點的第一端分別與所述第一至第三觸點的第一端電性連接，所述第四至第六觸點的第二端與所述水泵電性連接，所述第五線圈與所述第二雙向可控硅晶閘管串聯連接在所述第一常開觸頭的第二端與所述零線之間。
[0015]與現有技術相比，本實用新型YAG激光切割電源電路系統的有益效果在于:本實用新型采用兩個并聯的充放電電路，增加了激光切割電源的功率，從而加快了切割速度；所述主控制電路能夠實現對整個電源電路系統的控制功能，電源的響應速度快，產品一致性好，具有更高的可靠性、更小的體積、更強的抗干擾能力；能夠根據所述電流傳感器采集的激光能量數據自動調節激光能量，降低每次出光能量的誤差；采用多種智能光閘控制，控制簡單方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型YAG激光切割電源電路系統的電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合具體實施例對本實用新型進一步進行描述。
[0018]請參閱圖1所示，本實用新型YAG(釔鋁石榴石)激光切割電源電路系統，包括主控制電路1、充放電電路2、電源3、風扇5、第一接觸器、第二接觸器和第三接觸器，所述電源3包括三相電源和市電電源，所述三相電源包括電源開關Kl，所述三相電源還包括第一電源輸出端、第二電源輸出端和第三電源輸出端，所述市電電源包括火線和零線，所述充放電電路2設有兩個，兩個所述充放電電路2之間并聯連接，每一個所述充放電電路2分別與所述三相電源電性連接，每一個所述充放電電路2分別與所述市電電源電性連接，每一個所述充放電電路2分別與所述主控制電路I電性連接。每一個所述充放電電路2包括整流單元201、充放電單元202、驅動單元203和子控制單元204，所述整流單元201、充放電單元202、驅動單元203和子控制單元204依次電性連接，所述驅動單元203進一步與所述子控制單元204電性連接。所述整流單元201的第一輸出端與所述充放電單元202的第一輸入端電性連接，所述整流單元201的第二輸出端與所述充放電單元202的第二輸入端電性連接。
[0019]其中，所述第一接觸器包括第一線圈J1、第一常開觸頭Jl-1和第一自鎖常開觸頭J1-2，所述第二接觸器包括第二線圈J2、第二常開觸頭J2-1、第二常閉觸頭J2-2和第二延時閉合觸頭J2-3，所述第三接觸器包括第三線圈J3、第三常開觸頭J3-1和第三常閉觸頭J3-2。所述第二常開觸頭J2-1包括第一至第三觸點，所述第一觸點的第一端分別與所述第一電源輸出端、所述火線電性連接，所述第二觸點的第一端分別與所述第二電源輸出端、所述第一常開觸頭Jl-1的第一端電性連接，所述第三觸點的第一端與所述第三電源輸出端電性連接，所述第一至第三觸點的第二端均分別與所述整流單元201的三個輸入端電性連接；所述第一常開觸頭Jl-1的第二端分別與所述第一雙向可控硅晶閘管KSl的第一端、所述第二延時閉合觸頭J2-3的第一端電性連接，所述第一雙向可控硅晶閘管KSl與所述第二線圈J2的第一端連接，所述第二線圈J2的第二端接所述零線，所述第二延時閉合觸頭J2-3的第二端與所述第三線圈J3的第一端電性連接，所述第三線圈J3的第二端接所述零線。
[0020]在本實施例中，所述充放電單元202包括第一電感L1、第一電阻R1、第二電阻R2、所述第二常閉觸頭J2-2、所述第三常開觸頭J3-1和電解電容，所述第一電感LI的第一端形成所述充放電電路2第一輸入端，所述第一電感LI的第二端與所述第三常開觸頭J3-1的第一端電性連接，所述第三常開觸頭J3-1與所述第一電阻Rl并聯連接，所述第三常開觸頭J3-1的第二端分別與所述電解電容的正極、第二常閉觸頭J2-2的第一端電性連接，第二常閉觸頭J2-2的第二端與所述第二電阻R2的第一端電性連接，所述第二電阻R2的第二端形成所述充放電電路2的第二輸入端，所述電解電容的負極與所述第二電阻R2的第二端電性連接。
[0021]所述驅動單元203包括IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)、IGBT驅動電路、變壓器，所述IGBT驅動電路與所述變壓器電性連接，所述IGBT驅動電路進一步分別與所述IGBT的門極和發射極電性連接，所述IGBT的發射極進一步與所述電解電容的負極電性連接。
[0022]所述子控制單元204包括第一二極管D1、第二二極管D2、第二電感L2、電流傳感器LEM、燈管4、點燈板、第四接觸器，所述第四接觸器包括第四線圈J4和第四常開觸頭J4-1，所述第二二極管D2的陽極分別與所述IGBT的集電極、第二電感L2的第一端電性連接，所述第二二極管D2的陰極分別與所述電解電容的正極、第一二極管Dl的陽極電性連接，第一二極管Dl的陰極與電流傳感器LEM的第一端電性連接，電流傳感器LEM的第二端與所述第四常開觸頭J4-1的第一端電性連接，第四常開觸頭J4-1的第二端分別與所述燈管4的第一端、所述點燈板的第一端電性連接；所述第二電感L2的第二端分別與所述燈管4的第二端、所述點燈板的第二端電性連接，所述點燈板的第三端與所述第四線圈J4的第一端電性連接，所述第四線圈J4的第二端接所述零線。
[0023]在具體應用時，為了更好地控制整個電源電路系統，降低電路溫度，所述YAG激光切割電源電路系統還可以設置急停開關K2，鑰匙開關K3、關機開關K4、啟動開關K5和風扇5，所述風扇5與所述第一線圈Jl并聯連接,所述急停開關K2，鑰匙開關K3、關機開關K4依次串聯連接，所述啟動開關K5與所述第三常閉觸頭J3-2串聯連接以后再與所述第一自鎖常開觸頭J1-2并聯連接，其中，所述急停開關K2的第一端連接所述第三電源輸出端，所述急停開關K2的第二端連接所述鑰匙開關K3的第一端，所述鑰匙開關K3的第二端連接所述關機開關K4的第一端，所述關機開關K4的第二端與所述第一自鎖常開觸頭J1-2的第一端電性連接，所述第一自鎖常開觸頭J1-2的第二端與所述第一線圈Jl的第一端電性連接，所述第一線圈Jl的第二端接所述零線。
[0024]所述YAG激光切割電源電路系統還包括水泵W、第五接觸器和第二雙向可控硅晶閘管KS2，所述第五接觸器包括第五線圈J5和第五常開觸頭J5-1，所述第五常開觸頭J5-1包括第四至第六觸點，所述第四至第六觸點的第一端分別與所述第一至第三觸點的第一端電性連接，所述第四至第六觸點的第二端與所述水泵W電性連接，所述第五線圈J5與所述第二雙向可控硅晶閘管KS2串聯連接在所述第一常開觸頭Jl-1的第二端與所述零線之間。
[0025]以控制一個所述充放電電路2工作為例，本實用新型的工作原理為:所述電源3為整個電源電路系統提供電能，當所述電源開關K1、急停開關K2、鑰匙開關K3、關機開關K4和啟動開關K5全部閉合以后，所述第一線圈Jl通電，所述第一自鎖常開觸頭J1-2閉合，將所述啟動開關K5和兩個第三常閉觸頭J3-2(1J3_2)短路，同時所述第一常開觸頭Jl-1閉合，所述第五線圈J5和所述第二線圈J2通電，所述第二常開觸頭J2-1閉合，第二常閉觸頭J2-2斷開，所述整流單元201將交流電整流成直流電，接著所述第二延時閉合觸頭J2-3閉合，使所述第三線圈J3通電，所述第三常開觸頭J3-1閉合，所述直流電給所述電解電容充電。
[0026]當需要放電時，斷開所述電源開關Kl或急停開關K2或鑰匙開關K3或關機開關K4，所述第二線圈J2斷電，所述第二常開觸頭J2-1斷開，第二常閉觸頭J2-2閉合，所述電解電容利用所述第二電阻R2消耗電能進行放電。
[0027]所述點燈板使所述第四線圈J4通電，所述第四常開觸頭J4-1閉合，所述主控制電路I控制所述IGBT導通，當所述電解電容儲存的電量達到一定值時，所述燈管4被擊穿發光，所述點燈板被短路，所述第四線圈J4斷電，所述第四常開觸頭J4-1斷開，所述燈管4不發光，所述點燈板與燈管4之間形成開路，所述第四線圈J4通電，如此循環往復。
[0028]在應用本實用新型時，切割1MM厚的碳鋼，速度在5MM/S，斜度為小于I度，參數設置為:電流220A，2.2ms，300HZ，能夠完全達到要求，切割效果非常理想，邊緣很光滑。
[0029]以上示意性的對本實用新型及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實用新型的實施方式之一，實際的結構并不局限于此。所以，如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本實用新型創造宗旨的情況下，不經創造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種YAG激光切割電源電路系統，包括主控制電路、充放電電路和電源，其特征在于:所述電源包括三相電源和市電電源，所述三相電源包括電源開關，所述三相電源還包括第一電源輸出端、第二電源輸出端和第三電源輸出端，所述市電電源包括火線和零線，所述充放電電路設有兩個，兩個所述充放電電路之間并聯連接，每一個所述充放電電路分別與所述三相電源電性連接，每一個所述充放電電路分別與所述市電電源電性連接，每一個所述充放電電路分別與所述主控制電路電性連接。
2.如權利要求1所述的YAG激光切割電源電路系統，其特征在于:每一個所述充放電電路包括整流單元、充放電單元、驅動單元和子控制單元，所述整流單元、充放電單元、驅動單元和子控制單元依次電性連接，所述驅動單元進一步與所述子控制單元電性連接。
3.如權利要求2所述的YAG激光切割電源電路系統，其特征在于:所述YAG激光切割電源電路系統還包括第一接觸器、第二接觸器和第三接觸器，所述第一接觸器包括第一線圈、第一常開觸頭和第一自鎖常開觸頭，所述第三接觸器包括第三線圈、第三常開觸頭和第三常閉觸頭，所述第二接觸器包括第二線圈、第二常開觸頭、第二常閉觸頭和第二延時閉合觸頭，所述第二常開觸頭包括第一至第三觸點，所述第一觸點的第一端分別與所述第一電源輸出端、所述火線電性連接，所述第二觸點的第一端分別與所述第二電源輸出端、所述第一常開觸頭的第一端電性連接，所述第三觸點的第一端與所述第三電源輸出端電性連接，所述第一至第三觸點的第二端均分別與所述整流單元的三個輸入端電性連接；所述第一常開觸頭的第二端分別與第一雙向可控硅晶閘管的第一端、所述第二延時閉合觸頭的第一端電性連接，所述第一雙向可控硅晶閘管與所述第二線圈的第一端連接，所述第二線圈的第二端接所述零線，所述第二延時閉合觸頭的第二端與所述第三線圈的第一端電性連接，所述第三線圈的第二端接所述零線。
4.如權利要求3所述的YAG激光切割電源電路系統，其特征在于:所述整流單元的第一輸出端與所述充放電單元的第一輸入端電性連接，所述整流單元的第二輸出端與所述充放電單元的第二輸入端電性連接。
5.如權利要求4所述的YAG激光切割電源電路系統，其特征在于:所述充放電單元包括第一電感、第一電阻、第二電阻、所述第二常閉觸頭、所述第三常開觸頭和電解電容，所述第一電感的第一端形成所述充放電電路第一輸入端，所述第一電感的第二端與所述第三常開觸頭的第一端電性連接，所述第三常開觸頭與所述第一電阻并聯連接，所述第三常開觸頭的第二端分別與所述電解電容的正極、第二常閉觸頭的第一端電性連接，第二常閉觸頭的第二端與所述第二電阻的第一端電性連接，所述第二電阻的第二端形成所述充放電電路的第二輸入端，所述電解電容的負極與所述第二電阻的第二端電性連接。
6.如權利要求5所述的YAG激光切割電源電路系統，其特征在于:所述驅動單元包括IGBT驅動電路、IGBT、變壓器，所述IGBT驅動電路與所述變壓器電性連接，所述IGBT驅動電路進一步分別與所述IGBT的門極和發射極電性連接，所述IGBT的發射極進一步與所述電解電容的負極電性連接。
7.如權利要求6所述的YAG激光切割電源電路系統，其特征在于:所述子控制單元包括第一二極管、第二二極管、第二電感、電流傳感器、燈管、點燈板、第四接觸器，所述第四接觸器包括第四線圈和第四常開觸頭，所述第二二極管的陽極分別與所述IGBT的集電極、第二電感的第一端電性連接，所述第二二極管的陰極分別與所述電解電容的正極、第一二極管的陽極電性連接，第一二極管的陰極與電流傳感器的第一端電性連接，電流傳感器的第二端與所述第四常開觸頭的第一端電性連接，第四常開觸頭的第二端分別與所述燈管的第一端、所述點燈板的第一端電性連接；所述第二電感的第二端分別與所述燈管的第二端、所述點燈板的第二端電性連接，所述點燈板的第三端與所述第四線圈的第一端電性連接，所述第四線圈的第二端接所述零線。
8.如權利要求7所述的YAG激光切割電源電路系統，其特征在于:所述YAG激光切割電源電路系統還包括急停開關，鑰匙開關、關機開關、啟動開關和風扇，所述風扇與所述第一線圈并聯連接，所述急停開關，鑰匙開關、關機開關依次串聯連接，所述啟動開關與所述第三常閉觸頭串聯連接以后再與所述第一自鎖常開觸頭并聯連接，其中，所述急停開關的第一端連接所述第三電源輸出端，所述急停開關的第二端連接所述鑰匙開關的第一端，所述鑰匙開關的第二端連接所述關機開關的第一端，所述關機開關的第二端與所述第一自鎖常開觸頭的第一端電性連接，所述第一自鎖常開觸頭的第二端與所述第一線圈的第一端電性連接，所述第一線圈的第二端接所述零線。
9.如權利要求8所述的YAG激光切割電源電路系統，其特征在于:所述YAG激光切割電源電路系統還包括水泵、第五接觸器和第二雙向可控硅晶閘管，所述第五接觸器包括第五線圈和第五常開觸頭，所述第五常開觸頭包括第四至第六觸點，所述第四至第六觸點的第一端分別與所述第一至第三觸點的第一端電性連接，所述第四至第六觸點的第二端與所述水泵電性連接，所述第五線圈與所述第二雙向可控硅晶閘管串聯連接在所述第一常開觸頭的第二端與所述零線之間。
【文檔編號】B23K26/38GK204075516SQ201420539217
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月18日 優先權日:2014年9月18日
【發明者】顏章健 申請人:蘇州迅鐳激光科技有限公司