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绪论1

第一章 等离子弧的物理基础10

第一节 电弧的物理本质10

一、气体放电的基本概念10

二、电弧的区域组成33

三、阴极斑点与阳极斑点33

四、最小电压原理38

第二节 等离子弧的特点及特性39

一、等离子弧的特点39

二、等离子弧的热特性41

三、等离子弧的焰流速度49

四、等离子弧的电特性53

第二章 空气等离子弧切割工艺及设备58

第一节 空气等离子弧切割基本原理58

一、等离子弧切割质量标准61

第二节 等离子弧切割质量61

二、等离子弧切割质量的实验研究66

三、等离子弧切割质量的评价68

第三节 等离子弧切割工艺特点69

第四节 空气等离子弧使用的工作气体和电极72

一、工作气体的选择72

二、电极的选择76

第五节 空气等离子弧切割设备80

一、设备的组成80

二、对电源的要求及其分类81

三、气路和水路系统84

四、自动切割小车88

第六节 空气等离子弧切割工艺89

一、切割工艺参数89

二、切割准备工作和切割程序100

三、常见故障102

四、双弧问题103

五、消除切口毛刺(熔渣)问题108

六、关于消除切口倾斜和圆角问题110

七、大厚度切割特点111

第三章 硅整流式空气等离子弧切割电源113

第一节 概述113

第二节 有电抗器型硅整流式空气等离子弧切割电源115

一、电路原理115

二、ZXG2-400型切割电源的主变压器119

三、磁放大器原理及设计140

四、三相桥式整流器及其设计153

五、输出电抗器的设计计算159

六、等离子弧切割机的引弧电路162

第三节 无电抗器型硅整流式空气等离子弧切割电源178

一、电路原理179

二、主变压器的设计计算183

三、举例191

第四节 混合型硅整流式空气等离子弧切割电源192

一、主要技术参数192

二、电气原理193

三、主变压器196

四、交流电抗器196

第五节 硅整流式空气等离子弧切割电源的维修197

一、空气等离子弧切割机的基本构造197

二、常见故障的处理200

第四章 晶闸管整流式空气等离子弧切割电源202

第一节 概述202

第二节 晶闸管特性和参数203

一、晶闸管及其伏安特性203

二、晶闸管的动态特性205

三、晶闸管的主要参数209

第三节 晶闸管整流式空气等离子弧切割电源的工作原理213

一、晶闸管整流式电源的结构组成及分类213

二、晶闸管三相桥式半控整流器215

三、晶闸管三相桥式全控整流器219

四、带平衡电抗器双反星形晶闸管整流器225

五、晶闸管触发电路231

六、外特性控制256

第四节 晶闸管整流式等离子弧切割电源电路的设计261

一、电路形式261

二、整流变压器的设计261

三、晶闸管元件的选择及其保护电路的设计267

四、平衡电抗器的设计278

五、触发电路的设计285

一、ZX5系列晶闸管整流式弧焊电290

第五节 晶闸管整流式电源举例290

二、PCM-150型晶闸管整流式空气等离子弧切割电源296

第五章 逆变式空气等离子弧切割电源313

第一节 概述313

一、逆变的基本概念313

二、逆变式空气等离子弧切割电源的现状与发展314

三、逆变式空气等离子弧切割电源的基本组成319

四、逆变式空气等离子弧切割电源的特点323

五、逆变式空气等离子弧切割电源的分类324

第二节 逆变器的基本原理326

一、晶闸管逆变器主电路326

二、晶体管类逆变器主电路326

三、控制电路334

四、驱动电路340

第三节 晶闸管逆变式空气等离子弧切割电源343

一、电源的主要特点及其组成344

二、晶闸管逆变器主电路346

三、晶闸管逆变器控制电路357

四、晶闸管逆变式空气等离子弧切割电源举例366

第四节 晶体管逆变式空气等离子弧切割电源379

一、并联晶体管单端逆变式381

二、半桥串联晶体管逆变式388

第五节 场效应管(MOSFET)和IGBT逆变式空气等离子弧切割电源393

一、晶体管与场效应管性能比较394

二、IGBT与场效应管性能比较395

三、MOSFET和IGBT逆变式切割电源工作原理397

四、MOSFET逆变器的驱动电路405

五、IGBT逆变器的驱动电路409

六、产品实例415

第六节 关于逆变式空气等离子弧切割电源的设计原则及其关键技术422

一、国内外现状438

第一节 概述438

第六章 空气等离子弧切割割炬438

二、等离子弧切割割炬的分类439

第二节 等离子弧切割割炬的设计451

一、设计的原始数据及基本原则451

二、设计的步骤及方法451

三、空气等离子弧割炬设计举例467

四、等离子弧割炬设计中存在的问题474

第七章 等离子弧切割的安全防护477

一、防电击477

二、防臭氧、氮氧化合物及金属烟尘477

三、防光辐射481

四、防噪声482

五、防高频电磁场484

附录 空气等离子弧切割机主要生产厂家485

参考文献489