无火花高压引弧电路实验报告实验报告.doc

无火花高压引弧电路实验报告
一、实验目的:
用此引弧方式代替原高频引弧,以减少电磁波辐射对周边设备的干扰。引弧距离在氩气中大于10mm。
二、实验器材:
泰克(1002B)示波器一台,线性电源一台。意大利提供的大、小引弧器各一个,UY-42主变一个,TIG300S一台。
三、实验内容:
1、电路原理(见图1、图2)
用NE555产生频率20HZ占空比5%的脉冲来驱动IGBT,R3为充电电阻,在NE555输出为低电平期间,600V直流电压通过R3给储能电容充电,在NE555输出高电平时,IGBT导通,储能电容C3通过IGBT的C、E极,加到了引弧线圈的初极一个下正上负的电压,通过引弧线圈升压后的高压参与引弧。
在WSME315机器上实验,用线性电源调至12V给驱动电路供电,用380V/220V工频隔离变压器给主电路供电。
图1:电路图
图2:IGBT的C波形:
2、小磁芯引弧线圈的测试(变比为2:16):
先将小引弧器(变比2:16)测试,其引弧器原边波形如图3。分析电路部分工作正常,但起弧效果不理想,钨针与工件距离<1mm才正常起弧,
图3: UF时的弧器原边波形
增加储能电容容量为1UF, 小引弧器原边波形与IGBT的C极波形为图4、图5。从图3与图4对比可看出,加大储能电容后放电时间并没有变长,说明此磁芯以饱和,加大电容并不能使放电能量加大,起弧效果无改善。
图4:储能电容为1UF时的弧器原边波形
图5: UF时IGBT的C极波形:
3、大磁芯引弧线圈的测试(变比为2:18):
改用大引弧器,变比2:18测试,,引弧器的原边波形如图6。,起弧效果显著提高,<4mm正常起弧,未能达到要求的效果,增加储能电容容量为1UF,引弧器原边波形为图7。
图6:

图7:
从图7可看出,增加储能电容容量后其放电能量并没加大,其起弧效果也并未改善。
为证实是否磁饱和,用UY42/28:7主变作测试,原边2T,其波形为图8。从图中可看出,,证实引弧器工作中已磁饱和,饱和后的引弧器引弧效果与加大储能电容无关。
图8:
改变驱动频率为60HZ,减小充电电阻,测试IGBT的发射极与集电极电压正常,IGBT使用中发热严重,起弧效果也未改善,说明增电放电频率并不能改善引弧效果。
4、通过改变小引弧器变比来改善引弧效果:
在小引弧器增加变比为2:24(见图9),起弧距离<5mm;也未能达到要求的起弧效果。由于