内置气泵等离子切割机工作原理等离子切割机原理图

内置气泵等离子切割机工作原理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；自由弧的导电气体没有完全电离，电弧的温度在6000℃到8000...

内置气泵等离子切割机工作原理

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；自由弧的导电气体没有完全电离，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。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

四、等离子切割机工作技术参数

五、等离子切割与气体切割比较

逆变焊机交流

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电流（小功率的切割机）。

图9.1

2、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。

逆变焊机交流

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100~180V）而电流较小（一般为30A~160A）。

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；

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。

等离子切割机双电源原理

原理：

等离子切割机双电源是加热到极高温度并被高度电离的气体，它将电弧功率将转移到工件上，高热量使工件熔化并被吹掉，形成等离子弧切割的工作状态。

压缩空气进入割炬后由气室分配两路，即形成等离子气体及辅助气体。等离子气体弧起熔化金属作用，而辅助气体则冷却割炬的各个部件并吹掉已熔化的金属。

切割电源包括主电路及控制电路两部分，电气原理：主电路包括接触器，高漏抗的三相电源变压器，三相桥式整流器，高频引弧线圈及保护元件等组成。由高漏抗引成陡将的电源外特性。控制电路通过割炬上的按钮开关来完成整个切割工艺过程：

预通气—主电路供电—高频引弧—切割过程—息弧—停止。

主电路的供电由接触器控制；气体的通短由电磁阀控制；由控制电路控制高频振荡器引燃电弧，并在电弧建立后使高频停止工作。

离子切割机原理

离子切割机（Ion cutting machine）是一种利用离子束进行材料切割的加工设备。离子切割机原理主要包括以下步骤：

1. 产生离子束：在离子切割机内，通过电源和离子源产生离子束。常用的离子源有离子枪、离子注入设备或等离子体源。离子源会将气体或金属加热并释放出离子。

2. 加速离子束：通过电场或磁场作用，离子束被加速到高能量状态。通常使用加速器或加速电场来实现。

3. 聚焦离子束：离子束经过聚焦系统，通过磁场或透镜装置，使离子束变得更加集中和聚焦。这有助于提高切割的精度和深度。

4. 作用于材料表面：高能量的离子束被引导到需要切割的材料表面，离子束与材料表面相互作用，并传递能量。离子束的能量会使材料的化学键断裂或原子失去原子层。

5. 切割材料：当离子束与材料表面相互作用时，会形成一个小孔或切割线。离子切割机可以控制离子束的位置和运动路径，从而实现对材料的精确切割。

离子切割机的切割速度、精度和效果受到多种因素的影响，包括离子束的能量、聚焦系统的设计、材料的特性和厚度等。离子切割广泛应用于半导体、光电子、微电子等领域的工艺加工和器件制造。

等离子切割机引弧接触器工作原理

工作原理

空气等离子切割机从结构上分主要包括:主回路,控制回路以及气路三部分.1、主回路包括接触器KM、三相变压器B1、三相桥式整流器(由D1~D6、C1~C6组成)、高频振荡器(由B2、B4、FP、C12组成).2、控制回路由控制变压器B3和J1、J2、J3、D7、C11、R3等元件组成.3、气路部分由减压及电磁气阀DF组成.

其原理简述如下:在接好电源和气源后,合上开关K1.电源指示灯XD亮,冷却风机FM立即转动.按下割炬微动开关K3,继电器J1得电动作其常开触点接通,电磁阀DF动作,气路接通,割炬进行预先通气.

另一常开触点接通电阻R3,二极管D7对电容C11充电,组成延时电路,经过3~5秒充电完毕.继电器J2通电闭合,接触器KM得电闭合,主回路通电,经过变压器B1整流桥.正极经过B5通过连接线直接接至工件,负极通过B2输出,主回路得电的同时,接触器KM的辅助常开触头接通继电器J3.DK为常闭触点,使得变庄器B4得电.B4初级电压为220V,取自变压器B3初级自耦抽头,B4次级电压为2500V左右,输出至高压电容C12(102M/10kV两只并联)变压器B2(初级绕组3匝.次级绕组10匝串于工作主回路).通过变压器B2在主回路的负极上感应叠加-高压,割炬靠近接触工件(正极),引弧切割.