Спосіб керування потужністю генератора дугової плазми

Номер патенту: 45003

Опубліковано: 26.10.2009

Автори: Пащенко Валерій Миколайович, Шворак Максим Володимирович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб керування потужністю генератора дугової плазми, що базується на зміні режимних параметрів роботи генератора після його запуску і проходження усіх перехідних процесів, який відрізняється тим, що регулювання напруги на дузі здійснюють за рахунок зміни геометричних розмірів дугового каналу в режимі роботи двохелектродного плазмотрона з наступним переходом до роботи в режимі генератора дугової плазми з міжелектродними вставками.

Текст

Спосіб керування потужністю генератора ду 3 45003 з можливістю переміщуватись відносно катодного вузла 1 та одна одної. Спосіб здійснюється наступним чином. Перед запуском генератора дугової плазми секції 2 та 3 щільно притиснуті одна до одної і приєднані до позитивного полюса джерела живлення. Запуск генератора здійснюється шляхом ініціювання електричної дуги між катодом 1 та найближчою до нього секцією вихідного електрода 2. Дуга 4 розтягується потоком плазмоутворювального газу і займає певне місце в межах дугового каналу, яке визначається геометричними розмірами та конфігурацією каналу, витратою і хімічним складом плазмоутворювального газу. Генератор дугової плазми працює в режимі двоелектродного плазмотрона. Після виходу генератора дугової плазми на встановлений режим частина вихідного електрода 3 переміщується, у разі необхідності, у напрямку витікання потоку високотемпературного газу (Фіг.2). Ця частина вихідного електрода приєднана до позитивного полюса джерела живлення і слугує анодом генератора дугової плазми. При цьому секції 2 розсуваються і відокремлюються від рухомої частини вихідного електрода 3, від'єднуючись при цьому від позитивного полюса джерела живлення. Дуга 4 розтягується на загальну відстань переміщення секцій вихідного електрода і горить між катодом 1 і анодом 3 обмежуючись за мінімальною довжиною сумарним розміром розсунутих секцій 2, які стають електронейтральними і слугують міжелектродними вставками. Генератор дугової плазми перейшов двоелектродної принципової схеми побудови до іншої принципової схеми - з міжелектродними вставками. Напруга на дузі, а відповідно і потужність генератора дугової плазми, суттєво підвищуються порівняно із попереднім режимом роботи (при збереженні основних режимних параметрів роботи плазмотрона - струму дуги, витрати і складу плазмоутворювального газу). Досліджувався генератор дугової плазми, в якому реалізований запропонований спосіб керування потужністю. Генератор дугової плазми складається із двох основних вузлів - анодного і катодного. На катодному вузлі жорстко закріплений ізолятор із органічного скла. До зовнішньої поверхні ізолятора через гнучкий ущільнювач прикріплений анодний 4 вузол, що складається із рухомих частин 2 і 3 (Фіг.1). Частина анодного вузла 3 має пряме охолодження і може переміщуватись відносно ізолятора за допомогою гвинтової пари. Інша має посереднє охолодження і утворюється кількома секціями, які по ковзній посадці розміщені в корпусній деталі і мають змогу переміщуватись під дією пружин одна відносно другої. Діаметр дугового каналу в межах нерухомої частини корпусної деталі вдвічі менший за діаметр дугового каналу в рухомій частині анодного вузла. На момент запуску всі складові дугового каналу контактують між собою і знаходяться під позитивним потенціалом джерела живлення. Таким чином реалізована двоелектродна схема генератора дугової плазми із газодинамічною стабілізацією довжини дуги. В якості плазмоутворювального газу використане повітря. Загальна потужність генератора дугової плазми змінювалась в процесі роботи і становила (11-14)кВт; струм дуги 100А; витрата повітря не перевищувала (5,5-6)м3/год. Проводились випробування енергетичних характеристик пристрою при подовженні вузької (меншого діаметра) частини дугового каналу шляхом переміщення рухомої частини вихідного електрода генератора дугової плазми відносно його катодного вузла. Вимірювався струм дуги, витрата плазмоутворювального повітря і напруга на дузі при взаємному переміщенні електродних вузлів на фіксовану відстань. Досліди проводились при фіксованому значенні струму дуги - 100А і фіксованій витраті 3 плазмоутворювального повітря - 5,5м /год. Результати наведені в табл. Встановлено, що подовження дугового каналу при сталих визначених значеннях струму дуги і витрати плазмоутворювального повітря призводить до підвищення напруги на дузі через збільшення загальної довжини електричної дуги. Напруга (потужність генератора) підвищується пропорційно збільшенню довжини вузької частини дугового каналу до моменту переходу від двоелектродної схеми побудови генератора до схеми з міжелектродними вставками. Після зникнення електричного контакту між вихідною частиною дугового каналу 3 і анодними вставками 2 генератор плазми переходить від двоелектродної схеми до схеми побудови з міжелектродними вставками. Таблиця Результати експериментального визначення потужності розпилювача при зміні конфігурації дугового каналу. № 1 2 3 4 5 Взаємне переміщення вузлів, мм 0 2 4 6 8 Струм дуги, А 100 100 100 100 100 Стрибок напруги при переході до схеми з міжелектродними вставками (взаємне переміщення Витрата газу, м3/год 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 Напруга на дузі, В 113 118 125 128 138 Потужність, кВт 11,3 11,8 12,5 12,8 13,8 8мм) пояснюється перебудовою картини шунтування дуги в каналі через вихід частини дугового 5 45003 каналу із складу анода і унеможливлення шунтування частини струму дуги на цій ділянці дугового каналу. Таким чином, спостерігається підвищення потужності генератора дугової плазми на 20...25% Комп’ютерна верстка А. Крулевський 6 при взаємному переміщенні елементів його конструкції на 8мм і переході від двоелектродної схеми побудови до схеми з міжелектродними вставками. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for control power of arc plasma generator

Автори англійською

Paschenko Valerii Mykolaiovych, Shvorak Maksym Volodymyrovych

Назва патенту російською

Способ управления мощностью генератора дуговой плазмы

Автори російською

Пащенко Валерий Николаевич, Шворак Максим Владимирович

МПК / Мітки

МПК: C23C 4/00, H05H 1/00

Мітки: дугової, плазми, потужністю, керування, генератора, спосіб

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/3-45003-sposib-keruvannya-potuzhnistyu-generatora-dugovo-plazmi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб керування потужністю генератора дугової плазми</a>

Подібні патенти