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LGK说明书

２９
2020年4月19日
文档仅供参考
用途及特点

LGK系列逆变式空气等离子切割机属于一种全新设计的金属加工设备，采用了二十世纪末先进的绝缘栅大功率晶体管IGBT及脉冲宽度调制(PWM)软开关技术设计制造。该系列切割机能够切割所有金属材料，特别适合于切割火焰切割法不能切割的高合金钢和有色金属。该系列切割机具有理想的静外特性及良好的动态特性，具备高频引弧功能，特点如下：
C 电弧能量高度集中，稳定性好，切割力强。
C 切割速度快（是气割的3 – 5倍）。
C 切割成本低。
C 切口狭窄，光洁，整齐，接近于垂直。
C 工件变形小。
C 切割电流连续可调。
C 引弧容易。
C 操作非常方便。
C 重量轻，体积小，便于移动。
C 高效率，高功率因数，是一种高效节能设备。
C 噪音低，适应性强。
C 具有自锁,非自锁两种功能,适应长短割缝的不同要求，能减少工人的劳动强度。
C 便于组成自动切割设备。
有高频引弧功能。割机具有理想的静外特性及良好的动态特性，同时还
该系列空气等离子切割机的制造符合标准GB15579.1- 《弧焊
设备 第一部分：焊接电源》。

安全注意事项
一般安全注意事项
l 请务必遵守本说明书规定的注意事项，否则可能发生事故。
l 输入电源的设计施工、安装场地的选择、高压气体的使用等，请按照相关标准和规定进行。
l 无关人员请勿进入切割作业场所内。
l 请有专业资格的人员对切割机进行安装、检修、保养及使用。
l 不得将本切割机用于切割以外的用途（如充电、加热、管道解冻等等）。
l 如果地面不平，要注意防止切割机倾倒。
防止触电造成电击或灼伤
l 切割机通电时，严禁接触气电接头及切割枪裸露的金属部分。
l 请专业电气人员用规定截面的铜导线将焊机接地。
l 请专业电气人员用规定截面的铜导线将切割机接入电源，绝缘护套不得破损。
l 在潮湿、活动受限处作业时，要确保身体与母材之间的绝缘。
l 高空作业时，请使用安全网。
l 不用时，请关闭输入电源。
避免切割烟尘及气体对人体的危害
l 请使用规定的排风设备，避免发生气体中毒和窒息等事故。
l 在容器底部作业时，有害气体会沉积在周围，造成窒息。应特别注意通风。

避免切割弧光、飞溅及铁渣对人体的危害
l 请佩戴足够遮光度的保护眼镜。弧光会引起眼部发炎。
l 请使用切割用皮质保护手套、长袖衣服、帽子、护脚、围裙等保护用品，以免弧光、飞溅及铁渣灼伤、烫伤皮肤。
防止发生火灾、爆炸等事故
l 切割场所不得放置可燃物，飞溅和烫割缝会引发火灾。
l 切割电缆与母材要连接紧固，否则会发热酿成火灾。
l 请勿在可燃性气体中切割或在盛有可燃性物质的容器上切割，否则会引起爆炸。
l 应准备灭火器，以防万一。
防止旋转运动部件伤人
l 请勿将手指、头发、衣服等靠近冷却风扇等旋转部件。
防止运动中切割机伤人
l 采用升降叉车或吊车搬运切割机时，人员不得在切割机下方及运动前方，防止切割机落下被砸伤。
l 吊装时绳具应能承受足够的拉力，不得断裂。绳具在吊钩处夹角不应大于30°。

安装说明
1．安装环境
(1) 应放在无阳光直射、防雨、湿度小、灰尘少的室内，周围空气温度范围为-10℃～+40℃。
(2) 地面倾斜度应不超过15°。
(3) 切割工位不应有风，如有应遮挡。
(4) 切割机距墙壁20cm以上，切割机间距离10cm以上。
(5) 采用水冷切割枪时，要注意防冻。
2．供电电压品质
(1) 波形应为标准的正弦波，有效值为380V±10%，频率为50Hz/60Hz。
(2) 三相电压的不平衡度≦5%。
3． 电源输入

切割机型号
LGK-60
LGK-100
LGK-120
输入电源
3相AC380V V±10%/50Hz/60Hz
电源最小容量
电网
10.5 KVA
20.5 KVA
38.5 KVA
发电机
14 KVA
27.4 KVA
51.4 KVA
输入
保护
保险丝
30 A
30 A
50 A
断路器
32 A
32 A
63 A

电缆
输入侧
4 mm2
4 mm2
4 mm2
输出侧
15 mm2
15 mm2
15 mm2
接地线
4 mm2
4 mm2
4 mm2
注：上表中保险丝和断路器的容量仅供参考。

4． 设备安装
本切割机体积小，重量轻，易于搬运，可随工人流动作业。如能自
备小车，则移动更加方便。放置切割机的位置只要保证地面平坦即可。
LGK-XXX系列切割机外部电气连接如图1所示。

图（1）
配套选用的空气压缩机最高工作压力应为0.8Mpa,气流量≥250L/min。将压缩气源接至空气过滤器的进气嘴。开启空气压缩机使其气压达到所需压力。合上后面板上空气开关。

原理简述
LGK系列切割机原理图如图2所示：
3~380V/50Hz
整流
中频逆变
中频变压器
整流滤波
高频引弧装置
控制电路
给定

图（2）

本系列切割机采用了IGBT中频逆变技术，工频三相380V电源输入，直接整流后送给由IGBT等器件组成的逆变器变为中频交流，经中频变压器隔离、中频整流器整流滤波后输出一适合于切割的直流电。经过这个过程，提高了切割机的动态响应能力，减小了变压器、电抗器的体积和重量，同时也提高了整机用电效率。
控制的电路设计实现了整机闭环控制, 使切割电源具有垂直陡降的外特性和良好的抗电网波动能力。给定电路输入给定信号，用于调节输出电流；反馈电路对输出电流进行采样放大，从而得到满足要求的反馈信号；脉宽调制（PWM）电路对给定信号和反馈信号进行比较，以决定输出脉冲宽度；驱动电路将控制脉冲进行功率放大驱动IGBT。保护电路实现过流、欠压、过热等极端情况下的保护，确保IGBT 的可靠工作。切割机采用合理的逻辑顺序控制，能实现提前送气、高频引弧、切割、滞后关气等过程。
LGK系列逆变切割机输出特性如图3所示：

U（V）

U0

I(A)

I2min I2max
图（3）

型号编制及说明

LGK系列切割机型号编制如图4所示：
L G K - XXX
额定切割电流
空气等离子
切割
等离子切割机和等
离子弧焊机
图（4）

操作使用说明
1. 功能介绍
1.1 切割机前面板
LGK-XXX切割机前面板如图5所示。

4

3
10

1
5

2

8
9
6
7

图（5）
（1） 气检/切割转换开关（K1）
K1处于气检位置时，检查气路是否正常；处于切割位置
时，进行正常切割。
（2）自锁/非自锁转换开关（K2）
K2处于非自锁位置时，按下割枪开关可正常切割，松开开关即停止切割，适合于短割缝切割；处于自锁位置时，按下割枪开关 引弧成功后，可松开开关正常切割，当再次按下松开割枪开关后停止切割，适合于长割缝切割。
（3）工作指示灯
指示切割机是否接通输入电源。
（4）保护指示灯
指示切割机内是否温度过高。灯亮时自动停止工作。
（5）电流调节旋钮
用于调节切割电流的大小。
（6）输出电缆插座（＋）
经过输出电缆接被割工件。
（7）转移弧接线柱（＋）
接非接触式切割枪的转移弧引线。(LGK-60切割机无此项)
（8）切割机气电接头（－）
接切割枪的气电接头。
（9）控制插座
接切割枪的控制插头。
（10）电流表
1.2 切割机后面板
切割机后面板如图6所示。
2
1
4
3

5

6

图（6）

(1) 自动空气开关
此开关的作用主要是在切割机过载或发生故障时自动断电，以保护切割机。一般情况下，此开关向上扳至接通的位置。启停切割机应尽量使用配电板(柜)上的电源开关，不要把本开关当作电源开关使用。
(2) 电源输入电缆
花色线要可靠接地，其余三根线接三相380V／50Hz电源。
（3）空气过滤器
经过气管接空气压缩机，其作用是减压及滤除空气水分。调节其
旋钮，可改变过滤器输出空气压力，压力值见压力表，一般应在0.6－0.8Mpa范围内。积水杯积水不应触及滤芯，应及时松开下部水阀，将水放出。如果积水过多进入切割枪，将会影响引弧和切割质量。
（4）铭牌
（5）风机
对机内发热器件进行冷却。
(6) 接地螺栓
为保证人身安全和切割机的正常使用，请务必用导线将此螺栓可靠接地，或者将输入电缆中的接地线可靠接地。
2.操作程序
2.1 检查安装正确无误后，通电，工作指示灯亮，轴流风机工作。
2.2将前面板上的K1拨至“气检”位置，
机内气阀开通，预通气1分钟，以去除割枪中的冷凝水汽，调节空气过滤器，使压力表指示为0.45MPa。然后将K1拨至“切割”位置。
2.3 LGK- 60切割机采用接触式切割枪。进行切割时，应先将切割枪喷嘴接触工件，再按下割枪控制开关进行引弧。
LGK – 100、120切割机采用非接触式切割枪。进行切割时，应将切割枪喷嘴离开工件3～5mm进行引弧，切割时不能让喷嘴接触工件。
2.4 一般应在工件的边缘处开始切割，亦可在工件的任意点开始切割，但此时割枪应稍向一侧倾斜，以便吹掉熔化的金属，形成初始的切口。
2.5 在切割过程中，切割枪应始终匀速移动。
2.6 停止切割时，应待等离子弧熄灭后，才能够将割枪移离工件。否则，工件有可能被损坏。
使用注意事项
1． 切割过程中发现割缝异常、断弧、引弧困难等问题，应检查喷嘴、电极等易损件。损耗过大应及时更换。
2． 装配电极、气筛、喷嘴及喷嘴罩时，应注意同轴装配，喷嘴罩必须压紧喷嘴。
3． 切割时不能过快移动割枪，以免割不透工件引起弧焰回流烧毁喷嘴。也应避免割速过慢影响切口质量。
4． 切割过程中，空气压缩机压力应保持0.6－0.8Mpa范围内。空气过滤器的积水应及时放掉。
5． 本机设有欠压保护。当电网电压过低时，切割机不工作。
6． 本机设有过热保护。当机内温度过高时，切割机不工作。前面板上保护指示灯亮。
9. 常见故障现象见附录A

技术资料
1.主要技术参数

LGK-60
LGK-100
LGK-120
电源电压（V）
三相380±10%/50Hz
三相380±10%/50Hz
三相380±10%/50Hz
额定输入功率（KVA）
7.0
13.7
25.7
额定输入电流（A）
10.7
20.5
39
输出电流调节范围（A）
30－60
30－100
30－120
空载电压（V）
385
385
400
额定负载电压（V）
104
120
128
额定负载持续率
60%
60%
60%
切割枪使用气压（MPa）
0.45
0.45
0.45
配套切割枪（天津天宗）
G-60
G-100
G-120
切割气流量（L/min）
250
250
250
最大切割碳钢厚度（mm）
15
30
35
最佳切割碳钢厚度（mm）
1-10
1-25
1-30
体积
501×232×495
576×297×557
576×297×557
主变压器绝缘等级
H
输出电抗绝缘等级
B

2．LGK-60主电路原理图

LGK-100，120主电路原理图

3.元部件清单
3.1 LGK-60元部件清单

序号
标号
名称
型号
数量
备注
1
K1
空气开关
DZ47-63D (25A/3P)
1

2
D1
三相整流模块
MDS40A-1200V
1

3
R1
压敏电阻
MY31-820V-3KA±10%
1

4
C4
聚丙烯电容
MFD-A-20Uf-1400VDC
1

5
V1～2
IGBT模块
SKM50GB123D
2

6
IFB
电流互感板
LGK-100.3.2.0
1

7
C13
聚丙烯电容
MFD-DA01 4uF/500VAC
1

8
L1
谐振电感
ZX7-400Ⅲ.3.2.0
1

9
T1
主变压器
LGK-60.3.2.0
1

10
D2
快恢复二极管模块
DWC2F100N060S
1

11
D3
快恢复二极管模块
DWC2F100P060S
1

12
L2
换流电感
NBC-250Ⅱ.4.1.0
1

13
JJB
机架电容板
LGK-100.4.1.0
1

14
T2
升压变压器
LGK-100.4.2.0
1

15
T3
高漏抗变压器
ZX7-400Ⅲ.3.8-1
1

16
T4
电源变压器
ZX7-400Ⅲ.3.4-1
1

17
F1
保险管
2A (6×30)
1

18
M
轴流风机
200FZY7-D（单相380V）
1

19
SW
温度继电器
JUC-6F 70℃(常闭型)
1

20
QDB
驱动板
ZX7-400Ⅲ.7.0
1

21
ZKB
主控板
LGK-100.6.0 (60，120用)
1

22
DLFB
电流反馈板
LGK-100.7.0
1

23
DF
电磁阀
DF2-5(0.8MPa) AC36v
1

24

电位器
WH118-2W-4.7KΩ±5%
1
电流调节
3.2 LGK-100，120元部件清单

序号
标号
名称
型号
数量
备注
1
K1
空气开关
DZ47-63D(40A/3P)
1

2
L1
输入抗共模电感
ZX7-400Ⅲ.3.5.0
1

3
C4～5
聚丙烯电容
CBB41-10uF/500VAC
2

4
D1
三相整流模块
MDS100A-1200V(小)
1
100用
MDS100A-1200V(大)
120用
5
R1
压敏电阻
MY31-820V-3KA±10%
1

6
V1～2
IGBT模块
SKM100GB123D
2

7
IFB
电流互感板
LGK-100.3.2.0
1

8
C5
聚丙烯电容
MFD-DA01 4uF/500VAC
1

9
IGBTZRB
IGBT吸收电容板
ZX7-400Ⅲ.5.1.0
1
100用
NBC-500Ⅱ.5.1.0
120用
10
L5
谐振电感
ZX7-400Ⅲ.3.2.0
1

11
T1
主变压器
LGK-100.3.1.0
1

12
D2
快恢复二极管模块
DWC2F100N060S
1

13
D3
快恢复二极管模块
DWC2F100P060S
1

14
L2
换流电感
ZX7-400Ⅲ.5.2.0
1

15
R4
绕线电阻
CBRX-200W - 18Ω
1

16
L4
干簧管组件
LGK-100.1.2.0
1

17
T2
升压变压器
LGK-100.4.2.0
1

18
T3
高漏抗变压器
ZX7-400Ⅲ.3.8-1
1

19
T4
电源变压器
ZX7-400Ⅲ.3.4-1
1

20
F1
保险管
2A (6×30)
1

21
M
轴流风机
200FZY8-S（380V单相）
1

22
SW
温度继电器
JUC-6F 70℃(常闭型)
1

23
QDB
驱动板
ZX7-400Ⅲ.7.0
1

24
ZKB
主控板
LGK-100.6.0 (60，120用)
1

25
DLFB
电流反馈板
LGK-100.7.0
1

26
DF
电磁阀
DF2-5(0.8MPa) AC36v
1

27

船型开关
KCD4-202
2

28

电位器
WH118-2W-4.7KΩ±5%
1
电流调节
29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

产品成套及配件

№
名称、规格、型号
数量
备注
01
LGK-xxx切割机
1台

02
切割枪
1套
气冷式
03
电极
2

04
喷嘴
2

05
气筛
2

06
喷嘴罩
2

07
输出电缆
1套

08
使用说明书
1份

09
产品合格证
1份

10
保修证书
1份

11

12

13

附录A

№
现象
原因
措施
1
开机后，工作指示灯不亮，切割机不工作
① 切割机缺相
② 机内保险管（2A）断
③ 断线
① 检查电源
② 检查风机、电源变压器、主控板是否完好
③ 查线
2
过热指示灯亮
① 机内温度过高
② 温度继电器坏
① 待机器冷却后使用
② 更换
3
气检时无气体流出
① 电磁阀坏
② 气路堵塞
③ K1开关坏
④ 过滤器输出压力过高
① 检查更换
② 检查气路
③ 更换
④ 调节压力调节旋钮将压力调低，并松开放水阀门将压力降低后，再紧固放水阀门
4
割枪控制开关失灵
① 开关坏
② 断线
③ 控制板坏
① 更换
② 接线
③ 更换
5
切口过宽
① 切割速度过慢
② 喷嘴烧损
① 提高速度
② 更换
6
切口偏
① 割枪喷嘴烧坏
② 喷嘴和电极没对中
③ 割枪不垂直
① 更换
② 调整
③ 调整垂直
备注:若切割机出现其它故障请专业人员维修。