Устройство для плазменно-дуговой резки

Устройство для плазменно-дуговой резки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (" 584997 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М. Кл.

В 23 К 9/00

В 23 К 9/16 (22) Заявлено 15,07.76 (21)2387086/25-27 с присоединением заявки №(23) Приоритет(43) Опубликовано 25 12,77 Бюллетень №4 (45) Дата опубликования описания 15.01.78

Государственный комитет

Совета Мииистров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621,791.75, .037(088,8) (72) Авторы изобретения

° П. А. Глазков, Б. А, Иванов и Ю. А. Скрипник

Киевский технологический институт легкой промышленности (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАЗМЕННО-ДУГОВОЙ РЕЗКИ

Изобретение относится к плазменно-дуговым процессам, а именно к устройствам для получения плазменной струи (плазматронам), и может быть использовано для резки текстильных, кожевенных и полимерных материалов

Известно устройство для плазменно-дуговой резки, в котором генерирование плазмы осуществляется путем возбуждения дугового разряда в потоке плазмообразуюшего газа и электромагнитное перемещение пятна дуги по поверхности наружного электрода (11. 10

Однако известном у устройству присуши пульсация плазменно-дуго ого столба, прилегаюшего к электроду, под действием аэро- и электродинамических сил и сильные колебания мощности дуги вследствие изменения длины плазменно-дугового столба.

Кроме того, основное падение напряжения плазменно-дугового столба приходится на область, прилегакнцую к катоду, за счет образования максимального объемного ионного заря20

Известно также устройство для плазменнодуговой резки, содержащее два катода, питаемых от источника постоянного напряжения, и изделие 12).

Однако в таком устройстве под влиянием приэлектродных процессов в опопных пятнах ду- 25 ги осуществляется перенос зарядов из твердого тела (катода) в плазму и наоборот. В электрод поступает энергия тока, переходящая в тепловую, значительно превышающую тепло, которое может быть отведено при отсутствии теплопроводности. Это приводит к эрозии.

Цель изобретения — повышение срока службы катода путем попеременного горения дуг с каждого катода на изделие.

Это достигается тем, что в устройство введены две катушки, каждая из которых выполнена с высоковольтной и низковольтной обмотками, и две RC — цепочки, причем каждая из низковольтных обмоток соединена последовательно с источником питания и промежутком катод — изделие, а каждая из высоковольтных обмоток подключена к источнику питания через RC — цепочку, подсоединенную параллельно промежутку катод — изделие.

На чертеже показана электрическая схема устройства.

Устройство содержит катоды 1 и 2, двухобмоточные катушки 3 и 4 с соответственно низковольтными обмотками 5 и 6 и высоковольтными вторичными обмотками 7 и 8, ко. 1енсаторы 9 и

10, времязадаюшие резисторы 11 и 12, развязываюший конденсатор 13, источник постоянного напряжения 14, регулируемые резисторы 15 и

584997

Форщла изобретения

f3

ЦНИИПИ Заказ 507lf49 Тираж 207 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

16, общий анод !7, выключатель 18 и балласз ный резистор 19.

Устройство работает следующим образом.

В момент замыкания контакта выключателя

l8 импульс тока, возникающий, например при заряде конденсатора 9, проходит через первичную обмотку 5 по цепи Г4 — 18 — !9 — 15 — 6—

11 — 9 — 14 и индуктирует во вторичной обмотке

7 высокое напряжение, которое прикладывается к катоду 2 по цепи 2 — 7 — 15 — 19 — 18 — 13—

17 — 2. В результате наступает пробой и воз- 1О буждение плазменно-дугового столба в промежутке 2 — 17. Резкое увеличение тока по цепи

2 — 17 — 14 — 18 — 19 — 16 — 6 — 2 индуктирует во вторичной обмотке 8 высокое напряжение, которое прикладывается к катоду 1 по цепи 1—

8 — 16 — 19 — 18 — 13 — 17 — 1, где происходит про15 бой и возбуждение плазменно-дугового столба в дуговом промежутке 1 — 17. Вновь образованная токовая цепь 1 — 7 вызывает резкое снижение импеданса в промежутке 2 — 17, в результате чего напряжение источника питания падает на балдастном резисторе !9 и плазменно-дуговой столб в промежутке 2- 7 гаснет. Быстрый рост тока по цепи I — 17 — 14 — 18 — 19 — 15 — 5 — 1 вызывает пезкое изменение тока в обмотке 5, индуктируя в обмотке 7 высокое напряжение.

Это напряжение вновь прикладывается к катоду 2 и процесс повторяется. Частоту переключения можно регулировать изменением сопротивления резисторов 11 и 12.

Исчезновение плазменно-дугового столба с соответствующего катода зависит от времени разряда цепей 9 — 11 и 10 и 12 на соответствующие межэлектродные промежутки 1 — !7 и 2—

17. Резисторы 15 и 16 служат для регулирования тока плазменной дуги, определяющего величину электрической эрозии электродов.

Инерционность электрических свойств плазменной дуги характеризуется постоянной времени. Периодический перевод плазменно-дугового столба с катода на катод с частотой, меньшей постоянной времени образования максимальной плотности объемного ионного заряда, вблизи них позволяет снизить тепловой поток в электроды через пятно дуги, а также уменьшить температурную разницу между столбом дуги и поверхностью катода. В результате увеличивается ресурс работы устройства.

Устройство для плазменно-дуговой резки материалов, содержащее два катода, питаемых от источника постоянного напряжения, и изделие, отличающееся тем, что, с целью повышения срока службы катода путем попеременного горения дуг с каждого катода на изделие, в устройство введены две катушки, каждая из которых выполнена с высоковольтной и низковольтной обмотками, и две RC — цепочки, при чем каждая из низковольтных обмоток соединена последовательно с источником питания и промежутком катод — изделие, а каждая из высоковольтных обмоток подключена к источнику питания через RC — цепочку, подсоединенную параллельно промежутку катод — изделие.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 458109, М. кл Н 05 В 7/18, 23.04.73.

2. «Электротехническая промышленность».

Серия «Электротермия». М., 1971, вып. 112— !

13. с. 37, рис. l la.