производство и поставка оборудования для механических испытаний, неразрушающего контроля, химического анализа и визуального контроля, диагностического оборудования, приборов визуального контроля, систем контроля доступа персонала, элементов систем умного производства. Испытательная лаборатория. Сервисный центр

Глава 3. Источники света / Глава 3.3 Схемы питания газовых разрядов / Глава 3.3.2. Схема дуги переменного тока

Большое распространение получила дуга, питаемая переменным током. Можно использовать схему, приведенную на рис. 18, исключив из нее выпрямитель. Зажечь дуговой разряд с помощью такой схемы удается только с угольными или графитовыми электродами, но дуга горит стабильно только при большом токе.

Напряжение в сети изменяется с частотой 50 Гц, поэтому оно 100 раз в секунду падает до нуля. В те моменты, когда напряжение на электродах мало для поддержания разряда, дуга не горит и электроды остывают. Если теплопроводность электродов велика, они успевают сильно остыть и эмиссия электронов с их поверхности прекращается. Напряжение, необходимое для пробоя промежутка, становится значительно выше, чем напряжение сети даже в момент наибольшего (амплитудного) значения.

Для осуществления дуги переменного тока с металлическими электродами необходимо в каждый полупериод напряжения сети, т. е. 100 раз в секунду, с помощью высокого напряжения пробивать воздушный промежуток. После его ионизации дуга будет гореть так же, как при питании постоянным током.

Рис. 19. Схема питания активированной дуги переменного тока

Поджиг осуществляется с помощью активизатора по схеме, предложенной Н.С. Свентицким (рис. 19). Повышающий трансформатор небольшой мощности Т2 питается от сети переменного тока через реостат. В цепь вторичной обмотки включен конденсатор С2, который заряжается по мере повышения напряжения сети в начале каждого полупериода. Зарядка конденсатора продолжается до тех пор, пока напряжение на нем не достигнет напряжения пробоя вспомогательного разрядного промежутка Р1. После пробоя промежутка высоким напряжением конденсатор разряжается через цепь, состоящую из разрядника и катушки L2. В этом контуре возникают затухающие высокочастотные колебания, которые через повышающий трансформатор Т1 подаются на электроды Р и ионизируют дуговой промежуток. Первичной обмоткой трансформатора служит катушка колебательного контура, а вторичная обмотка L1 включается в цепь дуги. Конденсатор С1 замыкает цепь вторичной обмотки трансформатора и препятствует попаданию высокочастотных колебаний в сеть. Сопротивление конденсатора Rс =1/2πvС зависит от частоты v. Оно мало для высокочастотных колебаний. Поэтому практически все напряжение вторичной обмотки трансформатора приложено к электродам. Силовая часть схемы дуги переменного тока не отличается от схемы питания дуги постоянным током. Обычные параметры элементов схемы дуги переменного тока приведены на рис. 20.

Работа и регулировка схемы производится следующим образом. Обе части схемы дуги переменного тока - активизатор и силовая часть - питаются от одной и той же сети, поэтому напряжение на электродах и на конденсаторе активизатора растёт одновременно. Проследим изменение напряжения на электродах в течение одно периода сети, т. е. за 1/50 с (рис. 20).

Рис. 20. Изменение напряжения на электродах при горении дуги переменного тока

В начале периода (момент I) напряжение на электродах равно нулю. Затем происходит постепенное повышение напряжения и одновременно идет зарядка конденсатора в активизаторе. В момент II происходит пробой разрядника и высокочастотные колебания попадают на электроды и ионизируют воздушный промежуток. Возникает дуговой разряд. В силовой части схемы течет ток и напряжение сети гасится на реостате. Начиная с этого момента и до момента III дуга горит так же, как и при питании постоянным током. Активизатор не оказывает на нее влияния. В момент III напряжение сети становится недостаточным для поддержания дугового разряда. Ток в силовой цепи прекращается, напряжение на электродах снова становится равным напряжению сети. Дуга не горит до момента IV, когда в следующем полупериодс снова происходит поджиг дуги активизатором. Весь процесс повторяется, но катод и анод меняются местами. Таким образом, дуга переменного тока горит только часть времени и среднее значение тока, показываемого амперметром, меньше, чем фактический ток дуги в момент ее горения.

Характер горения дуга во времени можно определить, наблюдая ее изображение в зеркале. При покачивании зеркала видны отдельные светящиеся полоски. Каждая полоска соответствует горению дуги в течение половины периода тока сети. Если каждая полоска имеет разрыв, то ото означает, что пробой промежутка происходит слишком рано, когда напряжение на электродах еще не достаточно для стабильного горения разряда. Необходимо увеличить фазу поджига, чтобы стабилизировать разряд.

Рис. 21. Характер горения дуги

Фазу поджига регулируют с помощью реостата в цепи первичной обмотки трансформатора. Уменьшая зарядный ток конденсатора в активизаторе, увеличивают фазу поджига. Продолжительность фактического горения разряда при этом уменьшается. Разряд становится более жестким. Регулировать фазу изменением зазора в разряднике не рекомендуется. При большом напряжении пробоя разрядника выходит из строя конденсатор колебательного контура. Таким образом, изменяя фазу поджига, находят стабильный режим работы дуги и в некоторых пределах меняют характер разряда.

Компания Укринтех предлагает качественные и недорогиеоптико-эмиссионные спектрометры от производителя MetalPower по самым выгодным ценам.

Купить спектрометр эмиссионный в Киеве, Харькове, Днепре, Одессе, Запорожье и в других городах Украины

С 2011 года научно-производственное предприятие «УКРИНТЕХ» успешно работает и развивается в области контроля качества материалов и изделий.

Контакты

ООО НПП "Укринтех":
г. Харьков, ул.Ковтуна, д.50, корпус "А-5"

Для почты:
а/я 2304, Харьков-1, 61001, Украина

ООО НПП "Укринтех"
+38 (050) 499-09-89; +38 (067) 560-89-39
+38 (067) 575-45-10; +38 (057) 768-09-02

"ЦНИ Лаборатория"
+38 (098) 262-48-92

Компания

Производство и поставка
испытательного оборудования, оборудования для металлографии, приборов НК и др.

Сервисный центр
Ремонт, сервисное обслуживание и модернизация оборудования.

Центр независимых исследований
Аккредитованная испытательная лаборатория.