[发明专利]在降低的电流和气压水平下操作等离子体电弧处理系统及相关的系统和方法

权利要求书

1.一种用于在低操作电流模式下控制等离子体切割系统的等离子体炬中的等离子体电弧的计算机实现的方法，该方法包括：

由设置在等离子体电源内的计算设备来接收用来使等离子体处理操作开始的命令；

使用该计算设备来生成用来在等离子体炬内生成导引电弧的导引电弧命令，该导引电弧命令的生成包括将电信号和气流引导到等离子体炬，该电信号被配置成在具有第一电弧安培数大小的电流下生成导引电弧；以及

使用该计算设备来生成用来促进从导引电弧到操作等离子体电弧的转变的操作电弧命令，该操作电弧命令的生成包括将引导到等离子体炬的电流调整到低于所述第一电弧安培数大小的第二电弧安培数大小。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述操作等离子体电弧包括气刨电弧。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一电弧安培数大小具有小于约20A的值。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二电弧安培数大小具有小于约15A的值。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二电弧安培数大小比所述第一电弧安培数大小更低至少约25％。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述生成操作电弧命令包括响应于电弧安培数大小的变化来修改所述等离子体切割系统的电感器的开关频率。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述修改包括随着电弧安培数大小减小而收紧控制带宽。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述计算设备以逐渐的方式来调整所述电弧安培数大小。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述生成操作电弧命令包括随着电弧安培数大小减小而增加系统总线电压。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括基于从导引电弧到操作等离子体电弧的转变来调整到等离子体炬的气流的压强。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述调整压强包括调整压强以使得充气压强变得小于约25PSI。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述调整压强包括调整压强以使得充气压强变得小于约10PSI。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述等离子体炬是气冷的。

14.一种起动等离子体电弧炬处理系统的等离子体电弧炬并以降低的等离子体电弧电流来执行处理操作的方法，该方法包括：

在一组耗材之间启动炬中的导引电弧，所述导引电弧具有至少约15安培的导引模式电流水平，并在导引模式气压下向炬提供气体；

响应于检测到电弧转移，启动从导引模式到操作模式的转变，启动该转变包括增加等离子体电弧炬处理系统内的功率器件的开关频率，以将从导引模式电流提供到耗材的电流减小到小于约12安培的操作模式电流水平，并在操作模式气压下向炬提供气体；以及

利用在小于约15安培的操作模式电流水平下的电流来执行等离子体处理操作。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述等离子体处理操作包括气刨操作。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述操作模式气压小于导引模式气压。

17.根据权利要求14所述的方法，其中所述开关频率至少约为50kHz。

18.根据权利要求14所述的方法，其中所述操作模式气压小于约25PSI。