等离子弧切割是利用高能量密度的等离子弧和高速的等离子流，将熔化的金属从割口中吹走，形成连续的割口。等离子弧是将自由电弧经过强迫“压缩”而获得的，它的温度比自由电弧高很多，可以达到1600℃~33000℃。等离子弧切割速度快，没有氧一乙炔切割肘对工件产生的燃烧，因此，工件变形小，适合于切割各种金属材料。在切割厚25mm以下的碳钢板时，等离子弧切割比氧一乙炔快5倍左右。

　　若采用非转移弧，还可切割非金属材料及混凝土、耐火砖等。且具有切口狭窄光滑、热影响区小、切割质量好。

　　空气等离子弧切割的原理如上图所示。它是将压缩空气直接通人喷嘴，经电弧加热分解出氧气，未分解的空气以高速冲刷割口，分解出的氧气与切割金属产生化学放热效虚，加快了切割速度。充分电离的空气等离子体热焓值高，因而电弧的能量大而集中，其切割速度较快，特别适宜于切割厚30mm以下的碳钢，也可以切割铜、铝、不锈钢及其他非金属材料。但是这种切割方法的电极受到强烈的氧化腐蚀，电极一般采用镶嵌纯锆或纯铪电极．不能采用纯钨电极或氧化物钨电极。即使采用锆、铪电极，它的工作寿命一般也只有5~10小时。

　　割枪内电极内缩量一般为2mm一4mm．工作时喷嘴距工件的高度应在6mm-8mm之间。

　　APCIOO型空气等离子弧切割机实绘原理图如下图所示。在切割工作开始时，首先保证割机有足够压力的压缩空气，使压力保护开关KP常开触点闭合，接触器KM2或KM3其中一个通电闭合，切割变压器Tl接通三相交流电源，其二次绕组输出的三相电压，经三相全波整流、电容滤波为直流电压。其负极与割枪内的电极相通，正极接工件，使电极和工件保持230V一270V电位差。然后，接触器KMI通电闭合，高频火花振荡电路工作，引燃电极与割嘴之间的辅助弧，压缩空气将引燃的辅助弧吹向工件，使辅助弧与工件接触。由于离子弧导电，相当于电极和工件之间的直流电压被短路，从而又引燃了主切割离子弧。当切割离子弧引燃后，交流接触器KM1失电断开，高频火花振荡电路停止工作，辅助弧消失。由此可见．APC100型离子切割机在工作开始时的2秒内，其离子弧是由高频火花、辅助弧和主切割弧共同形成的。

　　在下图电路中，FU为Ll、L2、L3三相电源的保险，交流接触器KM2的三相主触头闭合，切割变压器Tl的二次绕组输出低电压：KM3的三个主触头闭合，变压器Tl的二次绕组输出高电压。

　　以便在切割不同厚度的工件时可以选择不同的切割电流：在切割变压器Tl一次绕组的三个端头上分别接上一只200kΩ的电阻，然后将电阻的另一端连在一起，再经过一个耐压220V的小型氖气指示灯后，与地线相接构成缺相指示。当切割变压器Tl-次侧的三个端头都有电源输入时，三相正弦交流电经过电阻Rl、R2、R3后的向量相互抵消，对地电压为0，氖指示灯不亮；当三相电压缺相时，电阻Rl、R2、R3尾端连在一起后的对地电压就升高，从而缺相指示灯HLI亮。

　　D1—D6为200A整流二极管，形成一个完整的三相全波整流桥。

　　电容CI_C6和电阻R4-R9形成阻容保护电路．防止切割机主变压器Tl在通断瞬间产生高电压，以及后面的高频振荡电路产生的高频电压击穿整流二极管。C7、c8为高频滤波电容．防止高频谐波影响其他电器，电阻Rl0、R12为150W/1OΩ的大功率电阻，R13为150W/3OOΩ的大功率电阻。C9为200μF/450V的无极性启动电容．KMI为引弧后切除辅助弧的交流接触器。

　　在图l电路中，由耦合变压器亿、高压云母电容C1O，火花放电器F、高频升压变压器T3共同形成一个完整的高频振荡器，向割枪电极和割嘴间提供高频火花，以便引燃辅助弧。

　　在高频振荡器的输入端接人220V电源后，升压变压器T3将220V交流电压升高到2500V—3500V高压，使高压电容CIO充电。当该电压升到一定程度时，高压将火花放电器F的间隙击穿．将T3二次侧短路．同时使CIO和L5构成的串联振荡电路，产生高压高频振荡．通过耦合变压器T2的二次端输出高压进行引弧。

　　高频振荡电容Cl0的容量一般在O.0025μF-0.005μF之间．耐压应在4kV以上，所以电容CIO应选用云母电容或油浸式电容。

　　火花放电器F是由钨（或钼）等高熔点金属制成的细棒，钨棒后面带散热器，火花放电器的两极间隙应可调节，间隙越大，需要击穿的电压就越高。但间隙过大，升压变压器T3二次侧的高压也就击穿不了，振荡电路无法起振。当放电器F间隙过小时、丹压变压器T3二次侧电压U2使F持续击穿，这将导致．电容Cl0没有充电的机会，振荡电路也无法起振。同时，变压器T3会因长时间近乎短路而发热烧毁。当放电器F间隙较小时（如小于0.5mm）．则F过早地被电压击穿，电容C的充电电压不高，振荡的幅度也小，导致引弧效果不理想。所以火花放电器F的最佳间隙为2mm一3mm有右。用久了的火花放电器钨极尖端表面，由于频繁打火而出现毛刺，所以应经常清理并磨光才能正常使用。

　　耦合变压器T2的铁心应是铁氧体磁环，该耦合器一次绕组实际上是一个振荡电感线圈．一般使用普通2mm2_3mmz的多股绝缘导线在铁氧体磁环上绕2-4匝即可：耦合变压器的二次绕组为耦台线圈，当振荡器与电弧串联应用时，要用与焊接电流相适应的绝缘导线在铁氧体磁环上绕4—10匝，使耦合变压器是升压状态，利于引弧。调整耦台变压器的匝数比和调整击穿放电器F的间隙，可达到理想的引弧效果。

　　高频振荡器产生的高频高压电，要经过耦合变压器T2传输到切割主电路的负极电缆，另一端经过电阻Rl0、C9．继电器KM1的常开主触点输入到割枪喷嘴与电极之间，才能在电极和喷嘴之间产生高频火花放电，引燃离子弧。