低速系统数控等离子切割机安装及特征

    低速系统数控等离子切割机的形成主要是为了区别于台式结构的高速等离子切割，在整机运行速度方面约有30%左右下降，但鉴于整机的切割质量效果稳定，且制造成本相对较低等缘故得到国内不少用户企业的青睐。低速系统数控等离子切割机在配置方面主要以步进传动系统为主，与目前国内的数控等离子切割机的数字控制系统中相比，步进电机的应用十分广泛。本文由武汉嘉倍徳科技生产部编辑整理，详细就低速系统数控等离子切割机安装及特征予以说明。

一、低速系统数控等离子切割机特征
    低速系统数控等离子切割机步进电机是一种离散运动的装置，它和现代数字控制技术有着本质的联系。随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势，运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似（脉冲串和方向信号），但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作一比较。
    低速系统数控等离子切割机步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以松下交流伺服系统为例，它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的三倍，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力，在选型时为了克服这种惯性力矩，往往需要选取较大转矩的电机，而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩，便出现了力矩浪费的现象。
    步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关，所以在低速系统数控等离子切割机的使用及生产过程中，我们一般将振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时，一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象，比如在电机上加阻尼器，或驱动器上采用细分技术等。
    此外低速系统数控等离子切割机步进电机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，所以其最高工作转速一般在300~600RPM.交流伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速（一般为2000RPM或3000RPM）以内都能输出额定转矩，在额定转速以上为恒功率输出。
    低速系统数控等离子切割机步进电机的控制为开环控制，启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象，停止时转速过高易出现过冲的现象，所以为保证其控制精度，应处理好升、降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样，内部构成位置环和速度环，一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象，控制性能更为可靠。
   
二、低速系统数控等离子切割机安装
    所有的低速系统数控等离子切割机都是基于相同的原理，结构设计也大致相同。低速系统数控等离子切割机工作时，通过一个狭小的管道送出如氮气、氩气或氧气的压缩气体。管道的中间放置有负电极。在给负电极供电并将喷嘴口接触金属时，就形成了导通的回路，电极与金属之间就会产生高能量的电火花。
    随着惰性气体流过管道，电火花即对气体加热，直至其达到物质的第四种状态。这一反应过程产生了一束等离子体流，温度高达约摄氏16,649度，流速高达6,096米/秒，可使金属迅速变为熔渣。等离子体本身有电流流过。只要持续给电极供电并且保持等离子体与金属接触，那么产生电弧的周期就是连续的。为能够在确保这种接触的同时避免氧化以及其他等离子体尚不可知的特性引起的损坏，切割机喷嘴装有另外一组管道。这组管道持续放出保护气体以保护切割区域。保护气体的气压可以有效的控制柱状等离子体的半径。等离子切割机安装地点，应远离大型用电设备和经常有电气干扰的地方。
    使用过程中，要定期清理切割机内灰尘和元件上的污垢，检查电线是否有老化现象等。地线与工件接触不良接地是切割前一项必不可少的准备工作。未使用专用的接地工具，工件表面有绝缘物及长期使用老化严重的地线等，都会使地线与工件接触不良。应使用专门的接地工具，并检查是否有绝缘物影响地线与工件表面接触，避免使用老化的接地线。火花发生器不能自动断弧等离子切割机工作时，首先要引燃等离子弧，由高频振荡器激发电极与喷嘴内壁之间的气体，产生高频放电，使气体局部电离而形成小弧，这一小弧受压缩空气的作用，从喷嘴喷出以引燃等离于弧，这是火花发生器主要的任务。

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