空气等离子弧切割机基本知识

Y
电磁阀Q23XD-4 220V
T4
高频变压器
2.各组成部分的作用： 三相变压器：对输入的3~380V降压，使切割电源输出180V~310V的空载电压 。 整流回路：变压器交流输出经过全桥整流输出直流，再经过滤波后加载到输出两极。 控制回路：有序的控制电磁阀、交流接触器、高频引弧开始工作的先后顺序及气体延时时间。 引弧回路：非接触式高频引弧，高频振荡器采用短路型。引弧时在工件与电极间产生10kV左右 的高压，150~200kHZ的高频振荡。 3. 部分元器件的作用： C1、C2、C3铁壳电容：起滤波作用，防止外部干扰源通过三相变压器进入主回路。 C4~C9铁壳电容：起保护作用，吸收高压对整流管的冲击。 C10电解电容：起滤波作用，使整流输出波形平稳，有利于切割和引弧。 R3压敏电阻：保护整流回路免受高压的冲击。 JY压力开关：防止割枪因输入气体不足而烧坏。 4.LGK8-160切割机的气路和水路示意图：
2
四、机器正确调试步骤：
LGK8-40、63：
步骤 安装连接 机器通电 试气档：气压调到0.35~0.4MPa 切割档：按枪开关 试割 LGK8-100： 步骤 安装连接 机器通电 试气档：气压调到0.4MPa 切割档：按枪开关 （大、小档） 试割 （大、小档） 风机启动，电源指示灯和热保护指示灯亮 气体指示灯亮，割枪口喷气 切割指示灯亮，割枪口喷火 正常切割：调试完成 正常状态 风机启动，电源指示灯和热保护指示灯亮 气体指示灯亮，枪口喷气 切割指示灯亮，割枪口喷气，交流接触器启动，有高频振声 正常切割：调试完成 正常状态
空气等离子弧切割机基本知识
（仅供参考）
上海通用电焊机股份有限公司 2006年4月5日
一、空气等离子弧的形成及特点
空气中的两根导体，当在两根导体间加上足够的电压后，我们会发现两导体间会产生火花， 形成电弧， 这种电弧称为自由电弧。自由电弧产生的原因为两导体间的空气在电场的作用下，发生电离成为等离子体 和导体的电子发射。 等离子体指的是气体被电离时的一种物质存在形态，如同固态、液态、气态。 等离子弧指的是将自由电弧经过压缩后，而形成的弧。 空气等离子弧就是在具有压缩装置的两电极间加上足够的电压，使得电极间的空气发生电 离而形成压缩的电弧。 等离子弧的特点：具有更高的电场强度、能量密度、温度、电弧力。 等离子弧是将自由电弧经过压缩，将电弧的电场强度、能量、温度、电弧力提高。所以将等离子弧用在 焊接、切割、喷镀等比自由电弧有更高的效率。
试割 （大、小档）
正常切割：调试完成
五、技术参数及切割工艺
碳素钢： 材料厚度(毫米) 5
10
15
20
25
30
35
40
40A
切割速度 (mm/min) 63A 100A 160A
800
1200 2500
250
700 1600 2000
300 1000 1300 100 600 900 250 500 100 350 200 150
高引通 频弧路
1 BR1
C1
GND
C3
~1 8 V
C8 2 R1 5 C1 3
闭合切割机面板上的电源开关，控制变压器输出~18V，通过1和2号线给线路板提供工作电压，此时线路 板上三极管BG3、BG4处于饱和导通状态；按下割枪开关，3和4号线通，三极管BG3、BG4的基极因被短路而 截止，三极管BG2饱和导通，+15V开始对电解电容C5、C6、C10充电，运放IC2D输出高电平，使三极管BG1 工作，触发双向可控硅T3，6和5号线导通，电磁阀开始通气；同时IC2B输出高电平，但三极管BG5的集电极 无电压，所以BG5处于截止状态；随着IC2C开始输出高电平，三极管BG6开始工作，触发双向可控硅T2，7和 5号线导通，主交流接触器工作；同时三极管BG5也因为BG6的导通而开始工作，触发双向可控硅T1，8和5号 导通，高频开始产生，随着C10电位的升高，使得ICB2在一定时间后输出低电平，导致BG5截止，高频自动 停止。 松开割枪开关，三极管BG3 、BG4开始饱和导通，C6同过BG3快速放电，IC2C输出低电平，主交流接触器 断开；C5通过电阻R3放电，延时10秒后，IC2D输出低电平，气体延延时结束，整机切割结束。 其中，电位器WD1是用来调节气体延时时间；电位器WD2是用来调节高频持续时间；电位器WD3是用来 调节提前送气时间。
3
C1 2
L1
C1 1 D1
+15
R8
R6 NE T 1 10 W D3 9 R1 6 C6 C9 R1 7 C1 4 IC2 C R1 3 8 BG6 T2 7
主流触通 交接器路
BG3 R7
IC1 +15 1 C2 Vin Vo ut 3
R1 1 +15 IC2 B 6 C4 W D2 C1 0 7 5 R1 4 R1 2 BG5 T1 8
33
KA1.3
103 W
KM1.3104 KM2.3
R4
110 112
KM1.4 KM2.4
105
KA1 17
KM1 10 FR 12 KM2 00 21 22 23
R5 R6 R7
KM2.5 13 KM1.5 14
15
小 档
S3
16
大 档
Y
24
HL5
20
JY 11
HL4 HL3
S2
S1
18
L1
C 17
刚引弧就断
割枪开关接触不良
输入电压过低 引弧时好时坏 输入气压过大 输出端与面板之间击穿 割枪手把内，割炬体与控制线击穿 输入电压过低 交流接触器质量出问题 交流接触器时吸时不吸 线路板上的7号线松动 线路板损坏 输入气压低于0.2MPa，气压开关没 工作 通电，按枪只送气 温度继电器断路 线路板损坏或线路板上的7号线接 触不良
C15 C16、C17
R1 R2 R3 R4 R5、R6、R7 HL1 HL2 HL3 HL4 HL5 L1、L2
聚丙烯电容CBB61 1μF / 500VAC 聚丙烯电容102-630V
线绕电阻5.1Ω150W 线绕电阻200Ω150W 压敏电阻20K681 线绕电阻13Ω500W 金属膜电阻47kΩ2W 电源指示灯NHC-220（红） 气压不足指示灯NHC-220（绿） 热保护指示灯NHC-220（绿） 切割指示灯NHC-220（红） 缺相指示灯NHC-220（绿） 电感线圈10~15mH
8 7 4 3 . 6
C17 C18 L2
S1
19
18
L1
20
Y
百度文库
KM2 14
S2
PCB1
HL4
HL3
HL1
JY
11
HL2
00
FL ~220V
HL5
20
0
C16
5 1
FU126 T2
24
R6
25
21
22
23
SA1 27
R5
R7
~380V
~18V
2
四、电路分析（以LGK8-100为例）
111
T4 KM1.1 100 KM2.1 T1
查看后端板上的减压阀 查看喷嘴与工件间的距离 查看电阻 通电空载按枪开关不放，长时间电阻不发热 拆除输出绝缘座，上面有击穿痕迹
有高频不引弧
引弧电阻13Ω500W断 电容C10、C11~C13或电阻R1损坏 输出端与面板之间击穿
常见故障 缺相
产生原因 整流管击穿 整流管开路
如何检查确认 测量变压器初级输入无3~380V 测量空载电压明显低于额定值 测量空载电压明显低于额定值
二、空气等离子弧切割机的基本知识
1. 型号意义：
L K -** G8
额 电* A 定流 * 手 工 空 气 切 割 等子 离
2.铭牌参数（符号）意义： 表示：三相变压器-整流器 表示：三相电源输入和额定频率为50Hz
表示：等离子切割 表示：直流电流
三、空气等离子弧切割机的工作原理
工作次序：按动切割开关 电磁阀开通 KM交流接触器吸合 KA1交流接触器吸合 起弧切割 基本原理：按动切割枪开关S1，使线路板上3和4号线相通，同时6和5号线率先相通，电磁阀开通， 喷嘴喷出气体；跟着线路板上7和5号线也相通，主电路上的KM交流接触器吸合，三相 变压器输入开通，3~380V输入经三相变压器降压，再经过全桥整流后，输出适合于切割 使用的电压，加载到切割机正、负极两端;同时线路板上8和5号线相通， KA1交流接触器 吸合，在切割机正、负极两端起高频（高频振荡维持1秒左右后自动停止），使切割机起 弧，开始切割；松开割枪开关S1，线路板上3和4号线断开， 7和5号线立刻断开， KM交 流接触器停止工作，6和5号线在线路板上电解电容C5的作用下，维持10秒左右再断开， 气体延时结束，整机切割工作结束。
通电短路线路板上T1、T2、T3中间脚对线路板 上的地线，有反应
查看火花放电器间隙不在0.5mm左右 拆除高频电容上的任一端连线，测量电容两端电 阻为零或无穷大
按枪开关，KA1接 触器吸合，火花放 电器无高频
高频电容短路或断开 升压变压器损坏 输入气压太大或有水 非接触引弧时，喷嘴与工件距离过大
高频电容正常，通电按枪开关不放，测量升压变 压器输入两端电压为~220V，输出为~2500V
114
U
108
VD1 C4
VD3 C6
VD5 C8 R1
28 HF
R3 C12 C13
29
C14 C15 KA1.1 FU2 KA1.232
101 V
KM1.2102 KM2.2
C1
113 109
30
T3
34 35
106
107
C2 C3 VD2 C5 VD4 C7 VD6 C9
R2 C10
C11
31
LGK8-160：
步骤
安装连接 机器通电 （注意水泵、风机工作电 压为3~380V，有相位要求）。 试气档：气压调到0.4MPa 切割档：按枪开关 （大、小档）
正常状态
大档：水泵、风机启动（转向如机器上所标示），电源指示灯、 气压不足指示灯、热保护指示灯亮，水压指示灯暗 小档：水泵不启动，风机启动（转向如机器上所标示） ，电源指 示灯、气压不足指示灯、热保护指示灯亮，水压指示灯暗 气压不足指示灯熄灭,割枪口喷气 切割指示灯亮，割枪口喷火
六、常见故障及维修
常见故障 输入电压过低 温度继电器断路 按枪无任何反应 产生原因 如何检查确认 测量输入电压低于340V 通电面板上热保护指示灯暗
割炬开关接触不良
控制变压器损坏 线路板子上5号线松动 线路板子上1、2号线松动 线路板损坏 火花放电器间隙太大
按枪开关，线路板3、4号线不通
输入~380V，输出无~18V或~220V 通电短路线路板上T1、T2、T3中间脚对线路板 上的地线，无任何反应 通电测量IC1输出脚对线路板上的地线无电压
5.LGK8-100接线图：
6..线路板基本工作原理：
+15 +15 R1 0 R5 BG2 1 2 W D1 13 R4 R9 12 14 R1 IC2 D 6 BG1 T3 5 R3 C5 4 L2 C7 R1 8 C1 5
4
IC2 A
NE T 1 3
R2
电阀路 磁通
11
BG4 D2
连割开 接枪关
HF FR
SA1 JY S1 S2 S3 FL FU1 FU2 T1 T2 T3
火花放电器 常闭温度继电器 TP1系列11005
船形控制开关 KCD4-16 空气压力开关 割枪开关 试气钮子开关 电流换档钮子开关 风机 220FZY2-D 220V / 65W 玻芯熔断器2A 螺旋熔断器6A 三相变压器 控制变压器380V/220V，18V 升压变压器220V/3000V
测量割枪开关时通时断
测量输入电压 查看后端板上的减压阀 拆除输出绝缘座，上面有击穿痕迹。 用另外的控制开关试用时，工作正常。 测量输入电压 通电按枪开关，高频过后测量交流接触器 两端电压为稳定的~220V。 通电短路线路板上T2中间脚对线路板上的 地线，情况无变化。 通电短路7和5号线工作正常。 查看后端板上的减压阀。 通电强行按下交流接触器，再按枪开关， 工作正常。 通电短路7和5号线工作正常。
19
L2
C 18
SA1
25 27
FU1
26
T2
20 ~220V HL1 FL 0
C16
HL2 7 5 1
~380V
. 6
8
4
3
~18V 2
PCB1
1.电路组成：主要由三相变压器、整流回路、控制回路、引弧回路 C1~C9、C12、C13 C10 C11 C14 铁壳纸介电容CJ41 0.22μF / 630V 电解电容220μF / 450V 聚丙烯电容CBB22 473 / 630V 高压云母电容0.0051μF / 4000V KM1 KM2 KA1 VD1~VD6 交流接触器CJ20-25 220V 交流接触器CJ20-40 220V 交流接触器CJX2-1810 220V 整流二极管 ZP100A 1600V