等離子弧切割是利用高溫等離子電弧的熱量使工件切口處的金屬部局熔化(和蒸發),并借高速等離子的動量排除熔融金屬以形成切口的一種加工方法。
數控等離子弧切割系統,相對一般的計算機控制系統來說,最重要的一點,就是要有很高的抗干擾能力,即能抵抗等離子引弧的干擾,以及其他設備對它的干擾沖擊,否則系統就不能正常工作,甚至對數控系統造成損害,影響系統的使用壽命。因此,在系統設計時,綜合考慮各種可能的干擾,采取相應的措施,以消除或減少干擾,保證機器正常使用和性能的充分發揮。
1.等離子發生電源部分的抑制措施
等離子數控系統的最主要的干擾源是電源部分。它一般采取高頻引弧器來引燃電弧,高頻變壓器二次側電壓高達3000-6000V,脈沖頻率上百千赫茲,輻射干擾和對電網的污染(干擾)都是很強的;還有大電流的交直流接觸器和各種繼電器關斷對電網也會造成浪涌沖擊。通常的等離子切割機一起弧就引起計算機內部混亂,無法正常切割,最早的數控切割機甚至要求用戶先起弧然后再啟動計算機,運行數控系統程序。這不僅使操作繁瑣,計算機得不到充分利用,而且對計算機的壽命產生嚴重影響,所以抑制等離子發生電源的干擾,減少對電網污染是首要問題,具體措施:
a. 對高頻引弧器增加屏蔽罩,減少高頻輻射;
b. 改造等離子電源的控制線路。
c. 其他抗干擾措施
2.數控裝置(CNC)和伺服單元的抗干擾措施
數控等離子弧切割系統的CNC裝置和伺服單元是系統工作的核心部分,其供電電源是干擾進入的主要途徑。電源干擾主要是通過供電線路的阻抗耦合產生,各種大功率用電設備是主要的干擾源。
電源進線采用屏蔽線
電源濾波器的使用
電源變壓器的使用
柜內強弱電嚴格分開走線
柜與柜之間信號線采用屏蔽電纜
可靠的接地系統
其他的輔助性措施
通過對系統進行綜合的抗干擾設計后,數控等離子弧切割系統的可靠性得到明顯的改善,并且在實現自動起弧/滅弧控制,系統研究成功后,故障率大大減少,系統達到了等離子弧切割系統所要求的很強的抗干擾性能。
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