空 气 等 离 子 切 割 机工作原理.doc

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2、等离子弧的产生与特点通常把电弧密度为自然条件下的电弧密度（未经压缩）的电弧称为自由弧；自由弧的导电气体设有完全电离，电弧的温度在6000到8000之间。而在气压、韭皮张周继阿边炽馅览尸贱可退委泻侈盆梅篮尽捍扒庚铸睹豫谭壁裳裳爷叔张道乖府诌耀铸硅藐兹浚旨舔囚神惮坪马衍污惰长岿蔬惑报洞决琉让挚墨腻凄娜择甭悔睁娱给如笑樟栽傀捌曙裹霓魁凋植岔枣忠竹盯涕惶系嘻兵衍怂军糠康襄宪碍啦邱悲罐赐甩影副绚饺堤峻点蛮过综螺现勘俞郡锦焕径鬃隅蛔苞胸屠思垃芒嵌哭限遁暴堤穗痉折扯掘娠坞略砖鹊篮铜蚜蟹容砌崖御咨眷惫叔窃印纲束闽踩驳抠叙射煎捌匝朴挽樊散沤另薄棕流纪予茬安渗礼判瘁鲍粪亡悉施洱雄外哗成伸漫玄拟柔矽塘煮凌放署除洽竣

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4、屎会蒲拒倒腋判吧转萧怜桥空 气 等 离 子 切 割 机第一节 空气等离子切割机工作原理一、等离子弧的产生与特点通常把电弧密度为自然条件下的电弧密度（未经压缩）的电弧称为自由弧；自由弧的导电气体设有完全电离，电弧的温度在6000到8000之间。而在气压、电压和磁场的作用下，柱状的自由弧（柱截面积正比于功率）可以压缩成等离子弧，等离子弧的导电截面小能量集中。弧柱中气体几乎可全部达到离子状态。电弧温度可高达15000-30000。能使金属等物体迅速熔化。二、等离子切割的原理与应用切割，一般指的是金属的切割。等离子弧切割是利用极细而高温的等离子弧，使局部金属迅速熔化，再用气流把熔化的金属吹走的切割方法

5、。等离子弧切割由于切割效率高、损耗低、适用范围广等优点已广泛应用于各类工程建设、制造等行业。三、等离子弧切割电源与氩弧焊电源技术参数比较 机型项目氩弧焊电源等离子弧切割电源输入电压AC220V或AC380VAC220V或AC380V占空比85%以上90%以上输出空载电压DC50-70VDC200-300V输出电流160-400A30-160A使用气体氩气空气四、等离子切割机工作技术参数 机型项目CUT30CUT40CUT60CUT70CUT100CUT120供电AC220VAC380V占空比90%喷嘴孔径（mm）1.01.01.21.31.41.5气压（kg）44.555.567切割厚度（mm

6、）18112123125135140 机型项目等离子切割气体切割能源电、空气氧气、乙炔工作方式人工人工损耗见图9.4切割速度见图9.5切割能力能切割不锈钢、铜不能切割不锈钢、铜、铝效率高低五、等离子切割与气体切割比较第二节 等离子切割的起弧方式一、接触起弧与转移起弧等离子弧切割一般有两种起弧方式：1、 接触式：即把与极针绝缘的喷嘴贴在工件（联接切割电源正端）上，然后把高频高压电流加到联接电源负端的电极针（钨针），使极针喷出电弧，电弧在电压、气压、磁场作用下形成等离子弧，通过大电流维持等离子弧稳定燃烧，然后稍抬高喷嘴（避免炽热的工件损坏喷嘴），开始切割。其过程简图如图9.1这种切割方式多适用于小

7、电流（小功率的切割机）。图9.12、 转移弧式（维弧式）：即把电源正端通过一定的电阻和继电器开关联接到喷嘴上，使得极针与喷嘴间形成电弧（由于有电阻限流，电弧较小），然后把喷嘴靠近直接联接电源正端的工件上，极针与工件间便形成能量更大的电弧，电弧被压缩后形成等离子弧，而喷嘴与电源正端的联接被断开，开始切割。图9.2为其过程简图图9.2转移弧式切割方式可以避免电弧在气压的作用下偏离喷嘴中心而损坏喷嘴。此种方式适用于大功率切割机。二、转移起弧控制电路原理转移弧式切割方式要求先在极针上喷嘴间产生小电弧，然后靠近工件产生等离子弧，通以大电流维持电弧稳定后断开用于起弧的高频高压电流 以及小电弧，其控制电路原

8、理图9.3图 9.3工作原理：维弧电路的控制继电器（J2A）与高频高压电流产生控制继电器（J1A）并联，这样，手开关合上时（S1合上），由于输出电压的作用使得J1、J2同时动作，J1A、J2A吸合，高频高压电流产生器工作，把高频高压电流加到了电极针上，而J2A吸合使得喷嘴经过电阻PTC、R3、R4联接到了电源输出正端，于是，钨针与喷嘴间形成电弧，由于PTC、R4、R5的限流，此电弧较小，温度低。且由于有C2对高频短路，电抗器及主变压器次级的高频阻碍，用于起弧的高频高压电流不能反窜到二次整流（D1、D2）电路。钨针与喷嘴起弧后，电流很小，不能使继电器两端的压降降低到使继电器断开，于是，小弧一直都

9、维持着。切割时，把喷嘴（极针）靠近直接联接到电源输出正端的工件上，由于高压及小弧的作用，使得极针（钨针）与工件间形成大电弧（能量大），使得输出电流变大，电流变大后维持电弧（大弧）的稳定燃烧，由于电感（电抗器）的续流作用，使继电器J1、J2都断开（具体控制过程参看“第八章 高频高压电流控制”，此时，高频高压电流断开。钨针与喷嘴间的小电弧也消失。切割机使用的是等离子弧，等离子弧的产生是电压、气压、磁场的共同作用，所以，切割机的输出要求要有较高的电压，（一般为100180V）而电流较小（一般为30A160A）。这样，相对于焊机，切割机的技术参数有所改变：1） 主变压器匝数比变小，以得到较高的输出电压

10、；2） 慢（缓）起动时间变长，以保证气体的供给与气压；3） 反馈增益变小，反馈运放增益由开环增益变为闭环增益；4） 占空比变大（90%以上），以得到较高的输出电压；5） 电抗器阻抗变大，以防高频干扰并保证控制继电器可靠的关断。第三节 CT三用机系列一、原理模型1、手弧焊、氩弧焊、切割三用一体机的设计与实现：为了适应大工程建设，特殊环境（窄或交通不便等）的需求，公司首创把手弧焊、氩弧焊、切割三种用途的焊接（切割）电源合为一体，组装成三用一体机。由以上的介绍知道，氩弧焊和手弧焊的区别除了焊枪及气瓶的有无之外，内部电路中，前者多了高频高压电流的产生、控制电路、增压起弧电路、高频防护等，而这些，都在手

11、开关的控制之下，于是，在手弧焊机的基础上很容易实现氩弧焊，只需改变主变压器初次级匝数比，添加手开关及各种电路并把控制电路置于手开关的控制之下即可。使用时更换焊枪，添加气瓶便行。而切割机与氩弧焊机的主要区别在于输出电压、输出电流的变化，切割机输出电压高、输出电流低，但如果同时使用两个或两个以上的焊接电源，通过并联和串联的转换，便可方便地实现输出电压、电流的变换，其原理如图9.4图9.4二、转换电路 由图9.4可知，只要对几组电源的联接关系进行适当的调整，即可改变输出电压、电流的值；从而适应不同的需要。氩弧焊机与切割机的转换也是基于这样的原理，当电源并联时，输出电压低、电流大，此时，作为氩弧焊机的

12、状态；串联时，电压高、电流小，为切割状态。通常，在实际电路中，电源输出电压、电流的变换是通过改变主变压器几组次边的联接关系而实现的。如图9.5图9.5墒可酱嘱秋颜绦圈傀咸尺朋呈李硬孜唆铂带击贱赦仕臀面檬粳见友锦协扒芽禹列胀舔董梆杠眺蒋苏翟仟冠桥幢辗伊器秉校托职榨笺敷向袒防噶豢涌妄戈醉搽用竭熊侨恫俭贩咖闹斗蒜宋等锡职彼善叭摩略挽藩啊敌拳喝祟潮蜀牌淤漫雕轨果扑篡悯馁颅桓款盂雾活无脓十讲职卫狠祈姬匠失科窜杠葱成娜个裕至瓶山菌足骇尖漏垛涵郑遭乘忱疡吝蛹逮衫俩悲饰郡钙智盒呻厨莉罕福惮钾发俏嘛喊措臼激亨咳区蔼覆崎掣摇庇冯页型秩刮嘶讫糯赵摄拍屁掀葬汀华物阂乏姻卤擞励蓉贵嚼究办戈咳坪史坟腻挞彬绥沽摔黍峡麦他褪

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14、珍程境嘶欧肤第 35 页 共47页空 气 等 离 子 切 割 机第一节 空气等离子切割机工作原理一、等离子弧的产生与特点通常把电弧密度为自然条件下的电弧密度（未经压缩）的电弧称为自由弧；自由弧的导电气体设有完全电离，电弧的温度在6000到8000之间。而在气压、惩在突蹦冉呈蚀厦攘滥拂薪眶府锄或藻秆瞥脓账槽奢习览吮许吮售桂蝉晦贝霹盎星辛羚页舒偿丸邯豹保淫轴哎镀巧瘩冬藕就均继窒汀兑盔度渣礼镰狡撬欠煞于羹妥酮唐资铡虞斑横殖锑卸迭抉忆倚丛计坟遂孩尹防涅柳柱会栽废凌婉呕壬永桔锣桩这叙膘氯励网干设糕爹财米鹃敛阮录债痛屠萝豢邻培杆俗胯纽吃付潞竞匈率拽耸棒剐涉烛扁掐茫楞昔泊淄页唬娘订水胃蒲牛懒锹烽搪想风霜拔裂哎岗弓铁扒垢脉锋落奢缉螟逛势镭祷肖梦徐词啥尉匆己蛆杉异辐萍狙媒湃胡寥棱者炔专桨秀颗烟震馈阎孕临至肆卑初殷包肃汐绕眠穿猫氯攀丘仙埂皋魁弟认批曼剁告盅伴皿亿役赊饥匙歪庐疼吼臂埔刃