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浅谈光纤激光器电源在光纤激光切割机的应用

光纤激光器电源光纤激光切割机的核心作用是提供电能,并且这个电能要求要十分精确,电能的功率要很大,同时电源的能量供应要控制简单,十分精确,这就对光纤激光器电源有了非常高的要求。
首先了解一下光纤激光切割机的原理。激光切割机是集光、机、电一体化的激光加工设备,设备利用光纤作为高能量密度的激光束的传导,并聚集在工件表面上,使工件上被超细焦点光斑照射的区域瞬间熔化和气化,通过数控机械系统移动光斑照射位置而实现自动切割。它采用激光技术及计算机控制技术和高性能的数控激光电源系统,能快速高效地加工各种规格的金属板材。
光纤激光切割机
光纤激光切割机
 
光纤激光器电源在给光纤激光切割机供电的时候,为了保证供电的稳定、精确可控等特点,核心的结构分为两块,通俗叫法为恒压模块(集成驱动前置恒压变换)、恒流模块(集成驱动模块恒流变换)。
恒压模块前面连接外部电源,后面连接恒流模块。
恒压模块核心作用是稳定电压,将外部的充满变化的交流电转化成电压稳定的直流电。作为整个光纤激光切割机的能量来源,恒压模块的首先要满足大功率要求,其次是工作稳定,然后是安全保护。下面就结合ACDC恒压模块分析光纤激光器电源的具体性能表现。
水冷光纤激光器ACDC恒压模块
水冷光纤激光器ACDC恒压模块
 
大功率水冷光纤激光器,交流电转化成直流电的时候,不可避免会有一些电能转化为热能,为了把这部分能量带出,水冷的效果要比风冷好很多。
内置主动PFC,输入电压范围宽。现场实际生产中,外部电源的选择会不是那么绝对,尤其是工业生产中,有的地方功耗大,附近的电压相对就低,满足复杂生产环境的需要,就需要光纤激光切割机对于电源要求低一些,也就是恒压模块能够适配更多的电压范围。
输出电压纹波:±0.5%VO;输出电压综合调整率:±0.5%;输出负载能力强,0-5KHz脉冲电流时输出电压变化不超过±0.5%VO;这些属性都跟电源的稳定相关,保持光纤激光切割机稳定工作,稳定的电源供应是必备的因素。
输出具有短路保护、过流保护,过温保护;故障状态显示,故障信息上报。保护光纤激光切割机光学部件的安全,减少配件的损坏。
 
恒流模块前面连接恒压模块,后面连接光纤激光器的光学部分。
恒流模块的真实作用是细分恒压模块的电能给光纤激光器光学部分泵埔源,每一路细分电流必须精确可控。下面通过4-6路连续光纤激光器集成驱动模块表述性能表现。
4-6路连续光纤激光器集成驱动模块
4-6路连续光纤激光器集成驱动模块
 
4-6路*20A独立恒流驱动输出,各输出电流软件分别可调、分别使能控制,通过专用主控板可扩展到25*6=150路恒流控制输出,开关时各路同步误差不超过1uS。多路电流输出。
恒流输出电流上升下降沿小于10us;无过冲,无反冲恒流输出电流纹波小于±0.2%;恒流电流综合调整率小于±0.5%。电流工作表现更稳定。
可以设置工作参数、连锁保护值、报警值、校准PD等;可记录运行时间、存储24组运行参数供直接调用、存储故障记录分析并可上传。设备可以记录之前使用参数,光纤激光切割机使用更方便。
多路激光功率PD、温度、湿度、流量开关等实时检测和控制,机器运行各参数数据反馈,保证光纤激光切割按照实际需要进行。
 
光纤激光切割机的电源标准需求相对于传统的CO2和YAG激光器要高一些。但在其金属切割的优异表现毋庸置疑,当前在国外超越2MM厚度的板材大都采纳光纤激光切割机,许多国外的专家分析认为今后30-40年是激光加工技术拓展的黄金时期(是钣金加工拓展的方向)。
 
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