国产数控等离子切割机电源系统综述
 
    数控等离子切割机应用技术至上世纪八、九十年代引入国内市场后，经过近二十多年的消化与吸收，目前已为国内不少切割机厂家所掌握，并在此基础上研发形成自身独有的特点，实现了“自动化、多功能和高可靠性”。在某些方面，产品的技术性能甚至超过了国外的产品，以数控等离子切割机电源系统为代表的高速、高精等离子切割加工方式目前已经在国内用户市场占有一定的用户份额，其相对传统气割加工方式在切割效率以及加工成本上的优势正逐步为企业所接纳和认可，本文将综合近十余年来国产数控等离子切割机电源系统的发展情况，就其工作方式以及性能特点予以综合介绍，不足之处，欢迎广大用户企业以及同行指出。
 
一、国产数控等离子切割机电源系统的工作原理
    等离子切割是以高温、高速的等离子弧为热能，熔化被切割的金属，并以高速气流将熔化的金属吹走。它能对各种金属材料(不锈钢、碳钢、合金铜、铝、铜、镍、钛等)进行切割，具有切割速度快、切口窄、变形小、节省材料等特点。
 　　空气等离子切割机是以压缩空气为气源，因工作频繁、工作地点经常移动和环境条件差等原因，容易发生故障。这里以LGK8-63切割机为例，分析其基本工作原理并介绍一些常见故障维修处理。
    数控等离子切割机电源系统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R3，二较管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。正较经过B5通过连接线直接接至工件，负较通过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在主回路的负较上感应叠加-高压，割炬靠近接触工件(正较)，引弧切割。
 　　FP为保护放电空气间隙，间距可调，正常为1~12mm。当引弧切割工件时。电弧电流使得线圈B5(8匝)内干簧管DK触点动作断开，继电器J3失电，切断高压变压器B4，引弧升压回路停止工作。当切割完毕，松开割炬微动开关K3后，则继电器J1断电复位，接触器KM主触点断开，主回路停止输出。
 　　由于RC电路中C11的充放电作用，继电器J2延时复位，使气路滞后10秒断开，割炬得到有效冷却，起到保护作用。整个切割工作过程:预通气一主回路供电-高压引弧-熄弧-气体滞后-停止。变压器B1为Y/Y接法，一次侧线电压为380V，二次侧线电压为170V，经整流后直流空载电压有效值为240V，有工作负载时输出120V。
 
二、国产数控等离子切割机电源系统的性能特点
 　  1. 数控系统与等离子系统的电磁兼容技术
    这是数控等离子切割机成功的关键，只有解决了这一难题，才能实现数字控制下的等离子切割。
 　  2. 符合热切割工艺要求的专项使用控制软件
    该类控制软件的特点如下：
 　  (1)采用图形输入方式，比代码输入更加直观，操作快捷方便。
 　  (2)中文界面，更适合中国国情。
 　  (3)输入方式多元化，所有调控指令化。
 　  (4)利用自动套料编程软件，可提高板材利用率10%左右。
 　  3. 大功率等离子系统
    该系统具有高标准暂载率和完备的数控接口、弧压接口、遥控接口，并提供全套的接口附件，从而实现与数控系统的紧密结合。
 
三、国产数控等离子切割机电源系统的发展方向
    国产数控等离子切割机电源系统从其原理或实际结构来分析主回路、控制回路等，没有使用集成电路，虽然结构简单，但存在一些缺陷。因为电源进线接至机上一端子板，然后从端子板直接接至接触器KM。开/关机只是开/断控制回路开关K1，继而控制接触器KM。在实际使用中若发生接触器KM铁心卡阻或触点烧结(此故障较常见)，此时切割机仍然有电压输出。容易发生关不断电源的故障。从保护设备和工作人员或者从维修的角度分析，电源进线后与接触器KM之间至少需一只容量为30A左右(根据设备容量来估算)的三相断路器。
 　　值得一提的是，在引弧过程中未切割工件即主回路已得电，控制回路工作，J3、B4工作，在B2的次数上有一引弧电压，叠加在主回路上。
    一般来说，手动等离子切割机分为接触性起弧和非接触性起弧两种，手动等离子切割机厚度相对于机用等离子切割机，配备在数控切割机上面的，要大一到两倍多！