等離子切割機半橋逆變電源的設計

朱彬若，江劍鋒，渠浩，董婭韻，楊喜軍，唐厚君

(1. 國網上海市電力公司電力科學研究院，上海 200437; 2. 上海交通大學 電氣工程系，上海 200240)

等離子切割機半橋逆變電源的設計

朱彬若1，江劍鋒1，渠浩2，董婭韻2，楊喜軍2，唐厚君2

(1. 國網上海市電力公司電力科學研究院，上海 200437; 2. 上海交通大學 電氣工程系，上海 200240)

相比全橋逆變式DC-DC變換器，半橋逆變式DC-DC變換器具有結構簡單、控制方便和成本低廉的優點，適用于中小功率等離子切割機等應用場合。設計了一種采用半橋逆變式DC-DC變換器、短路引弧、閉環電流控制等特征的等離子切割機逆變電源，兼具有過熱保護、過壓保護和橋臂電壓失衡保護功能，實現了輸出電流在35 A～115 A之間連續可調的等離子切割機實物樣機。切割工件實測結果表明，基于逆變電源等離子切割機的切割質量達到類激光水平。

金屬切割；等離子切割機；半橋逆變電源；狀態空間平均法；短路引弧

0 引 言

金屬熱切割方法主要包括火焰切割、等離子切割和激光切割。相較于火焰切割，等離子切割具有操作簡便、速度快、質量高、范圍廣等優點。相較于激光切割，等離子切割具有成本低、厚度大、耗材省、性價比高的優勢。上世紀80年代左右，等離子切割技術從國外引入中國市場，經過幾十年的發展，國內科研院所和企業逐漸掌握了等離子切割技術，但更多的是以引進國外核心部件為主，并在此基礎上進行二次開發。因此，真正實現等離子切割機國產化還需更多投入。……