Электрические характеристики плазмотронов

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛАЗМОТРОНОВ [c.115]

Характеристики плазмотрона с электрической дугой в сверхзвуковом канале [c.98]

Более подробно процессы на катоде и аноде рассмотрены в работе 1921. Другие электрические характеристики дуговых плазмотронов и влияние на них различных факторов представлены в работах [14, 30, 58, 81, 86, 87]. [c.127]

В отличие от дуговых, ВЧ-плазмотроны исследованы намного меньше. Так, обобщений их электрических характеристик практически не проведено. Это создает определенные трудности по анализу их работы и выбору оптимальных параметров плазмотрона. В существующих теоретических и экспериментальных трудах рассматриваются в основном определенные конструкции плазмотронов и режимы их работы. Некоторые результаты исследова- [c.127]

Влияние длины дуги на тепловые характеристики плазмотронов обычно рассматривается с позиций идеализированной модели дуги, изменение длины которой не вносит никаких изменений в функционирование предшествующих участков. Однако это не всегда так. Нестабильности и неустойчивости электрической дуги существенно меняются при изменении ее длины. Например, ранее было установлено [25], что в аргоновой дуге при ее малой длине потери тепла в стенках канала практически остаются постоянными при изменении длины дуги. Однако при удлинении дуги свыше определенного предела (рис. 75) потери в канале возрастают по всей длине дуги, в том числе и в начале канала. Следует отметить, что энерговыделение в дуге при изменении ее длины практически не меняется. В связи с этим мощность плазменной струи (см. рис. 18) не остается постоянной и с увеличением длины дуги непрерывно снижается. Данное изменение потерь тепла по длине канала обусловлено нестабильностью начального участка дуги и существенно зависит от формы катода. [c.135]

Рассмотрены схемы, конструкция и характеристики электродуговых плазмотронов различного типа, обладающих широким диапазоном параметров. Приведены новые оригинальные результаты исследования физических процессов в плазмотронах и методы расчета их тепловых и электрических характеристик. Описаны трехфазные плазмотроны типа Звезда . [c.524]

Плазмотроны с параллельным соединением электрических дуг (рис. 50, в), в отличие от вышерассмотренных, обладают большей стабильностью работы, однако, увеличение мощности плазменного потока в этом случае достигается за счет роста суммарного рабочего тока пропорционально числу плазмотронов. Из-за наличия балластных сопротивлений, необходимых для обеспечения возрастающей вольт-амперной характеристики, рост рабочего тока приводит к ухудшению энергетических характеристик многодугового плазмотрона. Несмотря на это, при таких схемах включения плазмотронов получают сгустки плазмы достаточно большого размера. Так, работа трех плазмотронов на одну цилиндрическую камеру смешения обеспечивает получение плазменного потока с однородными полями температур и скоростей [30]. [c.96]

Напряженность электрического поля в дуге. В отличие от вольт-амперной характеристики, напряженность характеризует локальное энерговыделение по длине дуги при протекании электрического тока. В плазмотронах с продольной стабилизацией электрической дуги напряженность электрического поля имеет максимальное значение вблизи входного электрода и уменьшается по длине дуги до определенного предела, что характеризует выход 1 8 [c.118]

По своим тепловым характеристикам ВЧИ-плазмотроны существенно отличаются от дуговых. Это вызвано не только различием в прохождении электрического тока и условиях формирования [c.144]

Коэффициент сосредоточенности источника теплоты. Плазменная дуга при ПМО используется главным образом как источник высокоинтенсивного локального нагрева обрабатываемого материала. Для того чтобы налаживать процесс нагрева, управлять им и выполнять необходимые для этого расчеты, следует придать тепловому источнику определенные числовые характеристики. Любой источник теплоты, в том числе и действующий на поверхности контакта плазменной дуги с обрабатываемым материалом, характеризуется прежде всего общей тепловой мощностью Qh и законом распределения этой мощности по поверхности пятна нагрева. Общая тепловая мощность Qh, Вт, связана с электрической мощностью W, подведенной к плазмотрону, выражением [c.24]

К электрическим характеристикам плазмотронов обычно относят вольт-амперные характеристики (ВАХ), напряженность электрического поля в разряде, приэлектродные падения потенциала, распределение плотности тока и др. Более подробно исследованы электрические характеристики дуговых плазмотронов в связи с их щироким применением в электроплазменных процессах. [c.115]

В качестве простейшего примера рассмотрим обобщенные Больт-амперные характеристики плазмотрона с вихревой газовой стабилизацией электрической дуги (фиг. 24-11), предложенные Ь г автором и О. И. Ясько. -- [c.621]

При всем разнообразии конструкций все плазмотроны имеют три основных элемента электрод (при прямой полярности катод), сопло и изолятор. Последний разделяет электрод и сопло, находящиеся под разными электрическими потенциалами. Конструкция и материал этих элементов определяют основные эксплуатационные характеристики плазмотрона стойкость изнашивающихся деталей, стабильность работы и проплавляющую способность режущей дуги, т. е. в конечном итоге призводительность процесса резки и качество кромок вырезаемых деталей. Сказанное справедливо лишь в случае, если параметры перечисленных элементов взаимосвязаны, образуя систему, называемую дуговой камерой. Для каждой конструкции плазмотрона существует вполне определенная геометрия дуговой камеры, позволяющая получить наилучшие показатели, т. е. наибольшую скорость при высоком качестве поверхности резки. Схематичное изображение дуговой камеры и ее параметры, которые учитываются при оптимизации, приведены на рис. 5.2. Различают технологические и конструктивные параметры плазмотронов [42]. К первым относятся ток дуги /д, расход Q или давление р воздуха, а также других плазмообразующих газов. К конструктивным параметрам, в первую очередь, относятся параметры, характеризующие геометрию дуговой камеры плазмотрона это высота канала сОпл -Яе, радиус сопряжения канала [c.154]

Периферийный квазипотенци-альный вихрь, выполняя функцию тепловой защиты стенок камеры сгорания и других элементов конструкции, обеспечивает стабилизацию дугового разряда, офани-чивая рост дуги при увеличении рабочего тока [78, 149, 192]. Вихревая характеристика вихревого плазмотрона имеет восходящий участок, наличие которого улучшает технологические качества устройства, обеспечивая возможность гарантированной устойчивой работы дуги на восходящем участке при отсутствии в электрической цепи питания балластного сопротивления. Эго нетрудно показать, воспользовавшись анализом уравнения Кирм-офа, записанного для цепи электропитания плазмотрона [78]. Горение дуги будет устойчивым, если действительные части корней уравнения Кирхгофа отрицательны [c.355]

Описаны схемы, конструкции и характеристики ряда ориги нальных плазмотронов, обладающих широким диапазоном парамет ров нагреваемого газа и высокой эффективностью. Большое вни мание уделено описанию физических процессов в плазмотронах. а также методам расчета характеристик электрической дуги. [c.2]

Для расчета выходных параметров плазмотрона и, в частности, температуры газа одной обобщенной вольт-амперной характеристики недостаточно, необходимо знать еще термический КПД плазмотрона. Оказалось, что этот КПД можно также представить в виде зависимости от комплекса /С . Результаты обработки соответствующих экспериментальных данных, полученных при работе плазмотронов "Звезда и "Тандем на воздухе, показаны на рис. 5.10. Здесь дело обстоит хуже, чем в случае обобщенной вольт-амперной характеристики, разброс точек достаточно велик ( 20...25 %). Однако следует отметить, что ошибка при определении г составляет не менее 10 % из-за ошибок в определении температуры газа и электрической мощности. Формула для Т7 в исследоваиюм диапазоне изменения параметров имеет вид [c.158]

Комплект оборудования для ручной плазменной резки состоит из резака (плазмотрона), источника питания электрическим током, пульта управления, баллонов с плазмообразующими газами. Основным элементом является резак, который имеет два узла — электродный и насадковый. Резак снабжен устройством для управления рабочим циклом резки — подачей и перекрытием газов, зажиганием вспомогательной дуги. Резаки имеют водяное или воздушное (сжатым воздухом) охлаждение. В качестве источников питания используют оборудование постоянного тока с крутопа-дающей внешней характеристикой, напряжением холостого хода 180—500 В и током 100—12.50 А. Для плазменной резки можно применять и стандартные источники питания сварочной дуги, соединив их параллельно для получения требуемого напряжения. Для резки металлов больших толщин необходимо использовать только специальные источники питания с повышенным напряжением холостого хода. [c.44]

Хотя имеется много работ по статическил характеристикам электрической дуги в плазмотронах [6], сведении о динамических характеристиках недостаточно [7]. В связи с этим в первом приближении можно использовать в качестве динамических моделей дуги в плазмотронах модели [3, 5]. Выбор конкретного типа модели определяется необходимой точностью воспроизведения статической вольтамперной характеристики. [c.42]

В книге комплексно рассмотрены проблемы использования электроплазмен-ных процессов в машиностроении приведены сведения о напылении, плавке, сферондизации и днсперсизации порошковых материалов проанализированы различные способы ведения плазменных процессов и параметры, влияющие на их эффективность даны рекомендации по выбору оптимальных режимов приведены электрические и тепловые характеристики, представлены расчетные формулы для определения основных технологических параметров плазмотронов. [c.2]

Основными тепловыми характеристиками плазмотроь ов являются потери тепла в разрядном канале и в электродах, температура плазмы, мощность плазменной струи и термический к. п. д. плазмотрона. Кроме указанных основных, можно назвать нагрев электродов за счет протекания по ним электрического тока, потери тепла в подводящих токопроводах и ряд других факторов, значительно меньше влияющих на энергетику плазмотрона. Существенно больше исследованы тепловые характеристики дуговых и ВЧИ-плазмотронов, что обусловлено более поздним развитием факельного и емкостного разрядов высокой частоты. Все сказанное в равной мере относится и к СВЧ-плазмотронам. [c.128]

В большинстве случаев при теоретических и экспериментальных исследованиях дуги в канале плазмотрона используется идеализированная модель дугового разряда. Так, в плазмотронах с продольной дугой предполагается, что дуга горит по оси дугового канала и колебания параметров плазменной струи обусловлены, в основном, процессами шунтирования приэлектродных участков дуги или процессами взаимодействия турбулентного потока газа со столбом дуги, приводящими к ее колебаниям и в некоторых случаях к дроблению токопроводящей области. Для более точного определения характера изменения тепловых характеристик дуговых плазмотронов в зависимости от различных параметров ниже расс.мотрены особенности горения электрической дуги в цилиндрическом канале с продольны. потоком газа. [c.128]

Нестабильность местоположения приэлектродных участков дуги определенным образом влияет и на параметры самой дуги, так как с появлением различных колебаний и пульсаций возрастает теплообмен дуги со стенкой разрядного канала и, например, к. п. д. плазмотрона уменьшается. Процессы крупно- и мелкомасштабного шунтирования дуги нроводящ,ей стенкой канала достаточно подробно исследованы [30]. Значительно меньше исследованы нестабильности приэлектродных участков дуги на стержневых электродах. Так, для катодного участка аргоновой дуги на острозаточенном вольфрамовом катоде с углом при вершине 60° характерны низкочастотные (единицы герц и менее) и высокочастотные (десятки герц) колебания местоположения катодного пятна и приэлектродного участка дуги (рис. 70), которые влияют не только на электрические, но и на тепловые характеристики дуги [48, т. 1, с. 223]. [c.130]

Темпгратура плазмы электрической дуги в плазмотроне. Она является одной из важнейших характеристик, определяющих электроплазменные процессы. В отличие от свободно горящих дуг, где отвод тепла в окружающую атмосферу осуществляется Б основном естественной конвекцией, дуги, стабилизированные стенками дугового канала, характеризуются значительно более интенсивным вынужденным теплообменом. Величину температуры и ее распределение в большинстве случаев определяют экспериментально, хотя существуют некоторые теоретические модели дуги, [c.137]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...