精细等离子切割的控制策略研究

摘要

精细等离子电源的输出电流纹波和动态特性,是影响切割加工质量的重要因素.针对精细等离子电源在切割含有拐角的工件时电流纹波大、动态响应慢和切割质量差的问题,对斩波式等离子电源的输出电流纹波及其影响因素进行了分析.在此基础上对主电路进行了优化设计,采用变参数比例积分(PI)控制策略,并结合切割机床的计算机数控(CNC)系统进行一体化控制.为了验证方案的有效性,搭建了额定功率45 kW的实验平台并进行了实际切割实验,实验结果表明,优化后的方案有效地提高了输出电流的动态响应速度,输出电流纹波率小于3％,工件切割面光滑,切割面倾角小于1°,达到了精细等离子切割的加工质量要求.