Sơ đồ Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt động Của Máy Cắt Plasma - 123doc

I. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy cắt khí chuyên dụng

2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy cắt plasma

2.1. Cấu tạo hệ thống cắt plasma

Hình 4.3: Cấu tạo hệ thống cắt plasma

2.2. Nguyên lý hoạt động

Cắt plasma là quy trình sử dụng miệng đầu phun thích hợp để làm thắt lại luồng khí ion hóa có nhiệt độ rất cao sao cho có thể sử dụng để làm nóng chảy và cắt đứt các kim loại dẫn điện. Khí dẫn điện (plasma) được sử dụng để chuyển năng lượng âm cung cấp bởi một nguồn điện từ mỏ plasma đến vật liệu cắt. Mỏ plasma đóng vai trò như là công cụ lắp các phụ tùng tiêu hao và có vai trò cung cấp chất làm mát (khí hoặc nước) cho các phụ tùng này. Đầu phun và điện cực duy trì tia plasma.

Hình 4.4: Quá trình tạo khí plasma tại đầu cắt

Một tín hiệu khởi động được gửi tới nguồn công suất DC. Khi đó, đồng thời xuất hiện điện áp mạch hở (OCV) và khí phun ra mỏ.

Hình 4.5: Sơ đồ nguyên lý thiết bị khi ấn công tắc mỏ cắt plasma

Sau khi có luồng khí ổn định, mạch tần số cao (HF) được kích hoạt. HF phóng hồ quang giữa điện cực và đầu phun bên trong mỏ và hồ quang làm cho khí thổi qua đó bị ion hóa.

Hình 4.6: Sơ đồ nguyên lý thiết bị khi phóng hồ quang mồi

Khí dẫn điện tạo nên dòng điện giữa điện cực và đầu phun và kết quả là hình thành hồ quang mồi (pilot arc).

Hình 4.7: Sơ đồ nguyên lý thiết bị khi tạo thành dòng plasma

Khi hồ quang mồi tiếp xúc với vật cắt, hồ quang plasma hình thành giữa điện cực và vật cắt. Hồ quang plasma làm nóng chảy kim loại, và luồng khí tốc độ cao thổi đi kim loại nóng chảy. Khi ấn công tắc khởi động, hiệu điện thế giữa cực âm và cực dương được bộ khởi động trong máy tăng lên khoảng 40000V trong 1%s để gây hồ quang. Khi hồ quang đã hình thành, hiệu điện thế giảm xuống còn 70V để duy trì hồ quang.

2.3. Phân loại hồ quang plasma

2.3.1. Cắt luồng plasma hồ quang trực tiếp

Khi cắt bằng plasma (hồ quang plasma trực tiếp) thì dưới tác dụng của nhiệt độ cao trong hồ quang nén, khí (2) khi đi qua vùng tích điện hồ quang sẽ bị ion hóa rất mạnh, tạo thành luồng plasma làm nóng chảy kim loại mép cắt. Hồ quang (1) tạo thành giữa kim loại nóng chảy (4) và điện cực volfram không nóng chảy (5) phân bố bên trong đầu cắt (6).

Hình 4.8: Cấu tạo và sơ đồ nguyên lý cắt plasma a: Cắt bằng hồ quang plasma trực tiếp b: Cắt bằng hồ quang plasma gián tiếp

2.3.2. Cắt bằng hồ quang plasma gián tiếp

Khi cắt bằng hồ quang plasma gián tiếp: Vật cắt không tham gia vào mạch tạo hồ quang. Hồ quang cháy giữa điện cực volfram và thành trong của đầu cắt. Điện cực (4) được nối với cực âm của nguồn điện (3), cực dương nối với đầu cắt (2).

2.4. Các thông số chếđộ cắt

d: Đường kính điện cực; L: Chiều dài điện cực; I: Cường độ dòng cắt

Nếu cắt đường cong với bán kính nhỏ tốc độ cắt cần giảm từ 3050%. Khi kết thúc cắt, tốc độ cũng giảm tương tự để có thể cắt hết đoạn cuối ở mép dưới.

2.5. Thiết bị cắt hồ quang plasma khí nén

- Nguồn cắt. - Máy nén khí.

- Bộ phận lọc và điều chỉnh áp lực khí nén.

- Máy nén khí yêu cầu phải có lưu lượng khí tối thiểu 165 lít /phút, áp lực khí nén tối thiểu phải đạt 4at. Bộ phận lọc và điểu chỉnh áp lực khí nén có tác dụng ngăn chặn bụi, hơi nước đi vào tay cắt làm hỏng điện cực volfram, đồng thời dùng để điều chỉnh áp lực khí nén đi vào nguồn cắt.

- Cáp nối đất, cáp nối với vật cắt phải đủ lớn để đảm bảo mật độ dòng điện nằm trong giớihạn cho phép.

- Khi khởi động máy cắt, dòng điện sẽ được cấp một cách tức thời. Dòng điện phụ thuộc trở kháng của hệ thống cung cấp điện.

- Tay cắt có hai loại: loại cong dùng cho cắt bằng tay và loại thẳng dùng để lắp trên máy khi cắt tự động.

Hình 4.9: Cấu tạo mỏ cắt khí plasma

2.6. Vận hành máy cắt plasma

- Bật công tắc điện hoặc cầu dao điện. - Bật công tắc “CONTROL”

- Chuyển công tắc “Air” về “CHECK”. Điều chỉnh áp lực ra của thiết bị cấp khí nén ở 0,5 Mpa.

- Chuyển công tắc “Air” về “CUT”. Kiểm tra vậnhành của mạch giảm điện áp không tải.

- Bóp cò tay cắt.

- Hồ quang plasma được tạo ra (động tác cắt bắt đầu). - Ngừng cắt nhả công tắc tay cắt.

- Vận hành kết thúc.

- Ngắt công tắc “ CONTROL.POWER” - Ngắt công tắc mạch điện (điện bị ngắt ).