Способ возбуждения электрической дуги двуструйного плазмотрона

 

Изобретение относится к сварке, в частности с способам возбуждения электрических дуг в плазменной технологии, и может быть использовано в различных областях промышленности. Целью изобретения является повышение стабильности возбуждения электрической дуги двустру14ного плазмотрона. К электродам 1 электродных узлов 2, расположенных под углом друг к другу, прикладывают напряжение от источника постоянного тока 3. В каждый электродный узел 2 подают плазмообразуюший газ 4, Который выходит через сопло 5. Между электродными узлами 2 создают постоянное магнитное поле. Вектор индукции магнитного поля перпендикулярен плоскости расположения осей электродных узлов 2, а направление вектора индукции выбирают таким, чтобы обеспечить направление сил РЛ, действующих на электрическую дугу между элекгродными узлами 2, к оси симметрии ОО электродных узлов. Под действием сил F;, токоведущие плазменные струи 7 отклоняются одна от другой и сходятся под углом, большим угла а. Таким образом, электрическая дуга 6 при возрастании тока имеет падающую вольт-амперную характеристику и стабильно зажигается. 1 ил. to сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО(.(ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 30,05.92. Бюл. Р 20

{21) 4018042/27 (22) 10.02,86 (72) H. В. Ермохин, П. П. Кулик, А. М. Антропов, О. В. Синягин и И. М. Токмулин (53) 621.791.75 (088.8) (56) Жеенбаев Ж.Ж. Двуструйный плазмотрон. — Фрунзе, Илим, 1983, с. 31. (54) СПОСОБ ВОЗБУ) (ДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ ДВУСТРУЙНОГО ПЛАЗИОТРОНА (57) Изобретение относится к сварке, в частности с способам возбуждения электрических дуг в плазменной технологии, и может быть использовано в различных областях промышленности. Целью изобретения является повышение стабильности возбуждения электрической дуги двуструйного

„„Я(.) „„1374581 А 1 (51)5 В 23 К 9/067, 9/167, 9/08 плазмотрона. К электродам 1 электродных узлов 2, расположенных под углом друг к другу, прикладывают напряжение от источника постоянного тока 3. В каждый элентродный узел 2 подают плазмообразующий газ 4, который выходит через сопло 5. Между электродными узламн 2 создают постоянное магнитное поле. Вектор индукции магнитного поля перпендикулярен плоскости расположения осей электродных узлов 2, а направление вектора индукцйи выбирают таким, чтобы обеспечить направление сил Г», действующих на электрическую дугу между электродными узлами 2, к оси симметрии 00 электродных узлов. Под действием сил F токоведущие плазменные струи 7 отклоняются одна от другой и сходятся под углом, большим угла а. Таким образом, электрическая дуга 6 при возрастании тока имеет падающую вольт-амперную характеристику и стабильно зажигается. 1 ил.

1374581

Изобретение относится к сварке, в частности к способам возбуждения электрических дуг в плазменной технологии, . и может быть использовано в разли ных областях промышленности.

Целью изобретения является повышение стабильности возбуждения электрической дуги.

На чертеже показана схема возбуждения электрической дуги двуструйного плазмотрона во внешнем постоянном магнитном поле, К электродам 1 электродных узлов 2, расположенных под углом друг к другу, прикладывают напряжение от источника постоянного тока 3. В каждый электродный узел 2 подают плаэмообразующий газ 4, который выходит через сопло 5. Между электродными узлами 2 создают постоянное магнитное поле В, например, с помощью разомкнутого магнитопровода с соленоидом или любым другим известным способом.

Вектор индукции В перпендикулярен плоскости расположения осей электродных узлов 2, а направление вектора g выбирают обеспечивающим направлние сил 1-», действуюц их на электрическую дугу между электродными узлами 2, к оси симметрии ОО электродны х узлов 2, Между электродными . узлами 2 возбаждают электрическую дугу 6, например, с помощью сходящихся вспомогательных плазменных струй 7, создаваемых электродными узлами 2 при продуве плазмообразующего газа 4.

При возникновении электрического тока в дуге 6 основные токоведущие плазменные струи 7 начинают взанмоотталкиваться с силами I;, T3lc как в них протекают электрические токи противоположных направлений. Силы вэаимоотталкивания F. увеличиваются по мере возрастания электрического тока дуги 6.

Одновременно магнитное поле Б действует на каждую плазменную струю 7 с силой

Р», противоположной по направлению силе

F. и возрастающей с увеличением тока электрической дуги 6. Величину индукции

В выбирают, обеспечивающей условие

Г») F...

Под действием сил F» токоведущие плазменные струи 7 отклоняются одна к другой и сходятся под углом,больцгим угла (x. По мере увеличения тоха электрической дуги 6 угол между плазменными струями 7 увеличивается и сокрацьвется длина токоведущих участков плазменных струй 7 и падение напряжения на электрической дуге 6. Таким образом, электрическая дуга 6 при возрастании тока имеет падаюгцую вольт-амперную характеристику и стабильно зажигается.

Значение индукции внешнего магнитного поля, при котором обеспсчивжтся стабильное возбуждение электрической дуги, зависит от параметров плаэмотрона; расстояния между электродными узлами, угла а, величины тока возбуждаемой электрической дуги, скорости плазмообразующего газа, и определяется в каждом конкретном случае следующим образом. Зажигают электрическую дугу любым известным способом и устанавливают требуемые параметры плазмотрона; затем при визуальном наблюдении увеличивают индукцию магнитного поля до значения, при котором плазменные струи сходятся под углом боьшим или равным 120 . Последующие запуски плазмотрона проводят при требуемых параметрах плазмотрона и определенном ранее значении индукции внешнего магнитного поля.

В результате проведенных экспериментов установлено, что при напряжении источника тока 100...!200 В, токе возбуждаемой электрической дуги 50...600 Л, скорости плаэмообразующего газа 30...500 м/с, угле 40 (а (100 и расстоянии между электродными узлами 10...!20 мм величина индукции внешнего постоянного магнитного поля, прн которой обеспечивается стабильное возбуждение электрической дуги, составляет 5.10 ...1 10 Тл.

Для уменьшения влияния переходных процессов на стабильность возбуждения электрической дуги снятие внешнего магнитного поля необходимо проводить не .раньше чем через 0,1 с после начала протекания тока электрической дуги.

После снятия внешнего магнитного поля плазменные струи 7 переходят в положение, задаваемое параметрами плазмотрона.

Пример I. Производился запуск двуструйного плазмотрона с электродными узлами, установленными на расстоянии 30 мм друг от друга и под углом а= 60 . Напряжение холостого хода источника постоянного тока

350 В, ток дуги 150 A. Плазмообразующий газ — аргон, расход 0,45 r/ñ.через каждый электродный узел. Скорость плазменных струй -80 и/с. Величина индукции внешнего постоянного магнитного поля 2 10 Тл. Магнитное поле отключалось через 0,2 с после возбуждения электрической дуги. Возбуждение электрической дуги протекало стабильно.

Пример 2. Производился запуск двуструйного плаэмотрона с параметрами: расстояние между электродными узлами 100 мм, а=

=40 напряжение холостого хода источника ток; 1000 В, ток возбуждаемой электрической дуги 400А, плазмообразующий газ — воздух, скорость плазменных струй

-400 м/с. Величина индукции внешнего постоянного магнитного поля 9 10 Тл.

Магнитное поле отключалось через 0,5 с после возбуждения электрической дуги. Возбуждение электрической дуги протекало стабил ьно.

Предложенный способ возбуждения электрической дуги двуструйного плаэмотрона по сравнению с известным способом позволяет производить стабиЛьный запуск двуструй1374581

Формула изобретения

Составитель Г. Квартальнова едактор А. Куп якова

А. р Техред И. Верес Корректор А. Знмокосов

Заказ 2443 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий г 13035. Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ного йлазмотрона и рн углах 90 между осями электродных узлов, а отсутствие механнческнх перемещений электродных узлов прн запуске позволяет упростить конструкцню плазмотрона н повысить его надежность.

Способ возбуждения электрической дуги двуструйного плазмотрона, прн котором к электродным узлам прикладывают напряжение от нсточннка постоянного электрнческого тока, подают плазмообразующнй газ через каждый электродный узел н зажигают электрическую дугу между ними, отлича4 юи4ийся тем, что, с целью повышения стабнльностн возбуждения электрической дуги, перед зажиганием дуги на промежуток между электродными узлами накладывают внешнее постоянное магнитное поле с величнной индукции 5 10 ...1 10 Тл, вектор которой перпендикулярен плоскости, в которой расположены осн электродов, величину промежутка времени действия магнитного поля выбирают равной 0,1 с после начала протека10 ння тока, напряженность источника тока—

100...1200 В, ток электрической дуги

50...600 А, скорость плазменной струи—

30...500 м/с, угол между осями электродных узлов — 40...100 н расстояние между электтроднымн узлами — 10...120 мм.