Электродуговое устройство Советский патент 1990 года по МПК H05B7/18 

Фил. 1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в металлургии при термической обработке проводников, например, для плавки ти- тана.

Целью изобретения является снижение энергозатрат на управление дугой путем увеличения глубины магнитной

ЯМЫ.

На фиг, 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема подключения к источнику питания.

Устройство содержит электроды 1, электромагнитную катушку 2, электромагнитные обмотки 3 (дуга обозначена позицией 4), токоподводы 5, окно 6 для вакуумной откачки, штурвал 7 для перемещения электрода, сильфон 8, камеру 9, кронштейн 10 для крепления электромагнитных обмоток.

На фиг. 3 представлена схема подключения устройства, где приняты слеч дующие обозначения: 11 - источник постоянного тока для питания дуги,

12- источник постоянного тока для питания электромагнитной катушки,

13- источник постоянного тока для питания электромагнитных обмоток,

14- узел управления током в электромагнитных обмотках.

Устройство работает следующим образом.

На титановые электроды подается напряжение около 300 В от источника 11 питания постоянного тока. С помощью штурвала 7 электроды сводятся, а затем разводятся. В результате этой операции загорается дуга 4, которая хаотически перемещается по поверхности электродов. После подключения электромагнитной катушки 2 к источнику 12 постоянного тока канал дугового разряда жестко стабилизируется и рас- полагается на оси электродов. При подключении электромагнитных обмоток 3 через узел 14 управления к источнику 13 постоянного тока осуществля- ется перемещение электрической дуги по поверхности электродов. При этом в некоторых случаях электромагнитные обмотки при соответствующем их количестве целесообразно подсоединять непосредственно к трехфазному источнику тока. В этом случае электрическая дуга будет перемещаться по поверхности электродов в соответствии с законом изменения во времени напряжения в се

(подобно вращению ротора в трехном электродвигателе).

Работа устройства без катушки 2 ществляется аналогичным образом, исключением того, что функции ржания и перемещения дуги принимана себя электромагнитные обмотки.

Пример.

Диаметр титановых

электродов, мм . 200

Давление остаточного

-ч. газа в камере, мм.рт.ст, 10

Длина дугового зазора, мм50 Диаметр дуги, мм 15 Величина тока дуги, А 50 Диаметр электромагнитной катушки, мм250 Толщина электромагнитной катушки, мм 25 Количество витков в электромагнитной катушке s 500 Величина постоянного тока в электромагнитной катушке, А 20 Потребляемая мощность в электромагнитной

0

о 5 Q

5

катушке, кВт

5 4

Количество обмоток

Количество витков

в обмотке100

Толщина обмотки, мм 20

Радиус дуги обмотки R 135, 220, 330 мм; длина дуги обмотки (S 212, 345, 518 мм) изменялась в соответствии с увеличением радиуса; длина прямолинейного участка обмотки (L 50, 70, 83 мм) также изменялась с увеличением радиуса.

Величина постоянного тока в обмотках (58, 25, 40 А) изменялась в соответствии с увеличением радиуса.

Потребляемая мощность в электромагнитных обмотках составила 0,1, 1,9, 4,8 кВт и изменялась в соответствии с увеличением радиуса.

Экспериментально установлено, что общие энергозатраты, связанные с перемещением электрической дуги, для радиусов обмоток R 135, 220, 330мм соответственно составили 5,1; 6,9; 9,8 кВт, что соответственно в 2, 1,5 и ,1 раза меньше тех энергозатрат, которые необходимы в устройстве-прототипе при наиболее близком расположении токопроводящих стержней и катушки к оси электродов.

Формула изобретения

Электродуговое устройство, содержащее два соосно расположенных цилиндрических электрода, разделенных дуговым зазором, и по меньшей мере три элемента управления дугой, расположенных вокруг электродов, отличающееся тем, что, с целью снижения энергозатрат на управление дугой путем увеличения глубины маг-

А-А

9

Фиг. 2

нитной ямы, каждый элемент управления выполнен в виде цилиндрической электромагнитной обмотки, расположенной симметрично относительно плоскости, проходящей через середину дугового зазора и перпендикулярно продольной оси электродов, причем боковые поверхности соседних обмоток выполнены соприкасающимися, а высота обмоток выбрана не менее длины дугового зазора.

3fjg jptf

10 } Ф

.rt

ЗЛИ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при газометрической обработке металлов. Цель изобретения - снижение энергозатрат на управление дугой путем увеличения глубины магнитной ямы. Электрическая дуга 4 стабилизируется на оси электродов 1 электромагнитной катушкой 2, подключаемой к источнику постоянного тока. Перемещение дуги по поверхности электродов 1 осуществляется элементом управления, выполненным в виде трех цилиндрических обмоток 3, охватывающих электроды 1. Обмотки 3 подсоединяются к автономному источнику постоянного (переменного) тока через узел управления. 3 ил.