[实用新型]低功耗空气等离子弧切割机

说明书

本实用新型属于金属热切割技术领域，涉及对空气等离子弧切割机的改进。

空气等离子弧切割机是一台具有陡降外特性直流高压电源的金属切割设备，经高频高压引弧产生高温高速的等离子热源，利用压缩空气产生高速气流，将电弧的热能集束将被切割金属局部熔化并吹走形成狭切口。但目前这类机的空载电压很高，如典型产品天津大学电机厂生产LGK－100B型的空载电压为310V。正常切割时又要求低电压（120V左右）、大电流（100A左右），所以机内的变压器容量要求很大，导致体积大，重量重，耗电量大，制造成本高，而且切割初始冲击电流大，对工件切割质量和割枪头子都有不利影响。

本实用新型的目的，是提供一种低功耗、低成本、切割初始冲击电流小的新型空气等离子弧切割机。

已有的空气等离子弧切割机，其日型铁芯变压器的三个芯柱上，各分层套有初级线圈和切割线圈，切割线圈接其整流电路组成切割电源，该整流电路的输出端串接电流继电器。本实用新型的特点是：在上述的日型铁芯变压器的三个芯柱上，还各套有起弧线圈，并与其整流电路连接组成起弧电源；通过上述电流继电器的一个常闭触点将起弧电源和切割电源的输出端并联。

利用本实用新型所提供的弧切割机，在同等切割厚度的条件下，用电量可减少一半以上，体积缩小，成本降低，并且由于切割初始冲击电流小，可提高工件切割质量，延长了割枪头子的寿命。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1表示变压器装置实施结构图。

图2表示次级电源转换联接电原理图。

参照图1，变压器的三个铁芯柱1上，依次分层套有起弧线圈3、切割线圈4、初级线圈5，每个铁芯柱1上的三个线圈相隔一定距离，三种线圈的高向尺寸不同；每二个铁芯柱1之间用铁芯片2隔开，形成漏抗，以获得下降外特性和达到所要求的输出电流的目的。各线圈位置、匝数和中间铁芯片2的厚度等由经验公式修正。

本实用新型的工作原理参照图2。由于在弧切割作业时，起弧时要求电源输出高电压、低电流，正常切割时要求电源输出低电压、大电流，故变压器B的次级切割圈2W₁——2W₃输出交流电压，经硅元件Z₁——Z₆整流后得到＜130V的直流电压（正常切割电压＜85V），其电流调节由转换开关对电抗器DK和切割线圈2W₁——2W₃的转换得到，其陡降外特性由变压器B₁本身和电抗器DK获得。次级起弧线圈3W₁——3W₃经过元件Z₇——Z₁₂整流后，得到230V－350V直流电压（视切割厚度而定），其陡降外特性由变压器B₁和串接电阻R获得。同时，利用串接在切割电源输出端G的电流继电器IJ的一个常闭触点IJ₁，将串接IJ₁的起弧电源的输出与切割电源的输出端G_－、G_＋并联起来。

根据上述联接关系，因为二组电源的线圈匝数、线径和高度不同，与初级线圈的距离不同以及磁回路不同等因素，并联后造成变压器内部自身空耗增大，使切割初始电流减小。切割开始时，输出电流经电流继电器IJ流向高频变压器B₂，与阴级G_－和阳级G_＋构成回路，电流继电器IJ的常闭触点IJ₁动作，自动切断起弧电源，完全由切割电源工作。由于增加了提供短时高压的起弧电源，变压器无需同时满足高电压、大电流的容量要求，故体积可以大大缩小，明显降低了整机耗电量，从而达到节能和低成本的目的。