CN101014223A - 一种等离子发生器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于等离子发生技术中的点火技术领域。针对目前等离子发生器的点火技术存在的设备复杂，直流电源使用寿命短的问题，本发明提供了一种新型等离子发生器。本发明包括工作电极，所述工作电极包括阴极和阳极，与阴极和阳极串联的直流电源，其特征在于还包括设置在所述阴极和阳极之间、相对设置的点火电极，所述两点火电极中心连线与所述阴极和阳极中心线垂直；还包括高频高压电源，所述高频高压电源与所述点火电极串联。采用本发明的技术方案，可以简化等离子发生器的结构，缩短点火响应时间，提高点火可靠性。
Description
技术领域
本发明属于等离子技术领域，特别涉及等离子发生器技术中的点火技术领域。
背景技术
目前，常见的等离子发生器的点火方式主要有两种。一种如图1所示的接触引弧方式，过程如下：电极带压，阴、阳极相向移动，图中相向的箭头代表接触阶段，直到两个电极接触，电流导通，电流导通后阴、阳极分离导致两电极间的气体被击穿，产生放电电弧被工作载体引出，图中相反的箭头代表引弧阶段。两电极继续移动达到工作距离。这种点火技术的不足在于，必须装备一套使电极移动的系统，既增加了系统的复杂程度，又造成点火响应迟缓。
另一种常见的等离子发生器如图2所示，增设与直流电源并联的高频高压电源作为引弧电源，在引弧时，利用高频高压击穿阴极与阳极间的气体使工作电流放电导通，产生连续等离子弧后，高频高压电源切断，不需要电极运动，简化了系统，实现了瞬时响应点火。这一技术也存在缺陷，主要在于，高频高压电源在工作时会叠加于直流电源，这样对电气电子设备有相当危害。在自动化程度较高的企业内或设备上，等离子装置通常会连接通讯控制系统，这一系统非常容易被高频高压所摧毁；如果设置隔离防护系统，必然会减弱点火强度，降低等离子发生器的点火可靠性。
图1和图2中的阳极均为管形。
发明内容
针对现有等离子发生技术存在的问题，本发明提出了一种新的等离子发生器，既可以在不移动电极的情况下点火，又避免了高频高压对电气电子设备以及通讯系统的危害。
本发明的技术方案：本发明的等离子发生器包括工作电极，所述工作电极包括阴极和阳极，与阴极和阳极串联的直流电源，其特征在于还包括设置在所述阴极和阳极之间、相对设置的点火电极，所述两点火电极中心连线与所述阴极和阳极中心线垂直；还包括高频高压电源，所述高频高压电源与所述点火电极串联。
所述点火电极分别为半圆管形，且两个半圆管形点火电极凹侧相对设置。
所述点火电极每个电极的结构、尺寸可以相同。
所述点火电极相对设置时，两个点火电极间设有绝缘材料。
技术效果：采用本发明的技术方案可以得到如下效果：
1、通过设置独立的点火电极使高频高压电源和直流电路隔离，不但不需要工作电极运动，而且高频高压电源和直流电源无互相影响。因此，本发明简化了等离子发生器的结构。同时，避免了对电气电子设备及通讯系统的危害。
2、利用高频高压电源通过点火电极的放电现象产生电离物质，这些电离物质恰好位于两工作电极之间，从而可以使工作电极通过这些电离物质形成导通。
3、利用高频高压电源通过点火电极借路于阴极以及阳极放电使阴极与阳极形成导通。
4、另外，点火电极呈半圆管形且两个电极凹侧相向设置既可保证工作介质的流场，又可以得到工作介质的冷却。
附图说明
图1为一种现有技术接触引弧技术的原理图；
图2为另一种现有技术高频高压引弧技术的原理图；
图3为本发明的技术原理图；
图中标记列示如下：
1、阴极；2、阳极；3、点火电极。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明：
如图3所示本发明的技术原理，本发明的等离子发生器，包括柱状阴极1和管状阳极2，直流电源与阴极1和阳极2串联构成回路。一对点火电极3设置在阴极1和阳极2之间，且两点火电极中心连线与所述阴极和阳极中心连线垂直，在这里点火电极也可以为多对设置。
高频高压电源与点火电极3串联构成回路，这一回路与阴极1、阳极2和直流电源构成的回路不连通，避免了高频高压电源对电气电子设备及通讯系统的危害。本发明高频高压电源与点火电极3串联构成回路使电极导通的方式可以是：利用高频高压电源通过点火电极的放电现象产生电离物质，这些电离物质恰好位于两工作电极之间，从而可以使工作电极通过这些电离物质形成导通；或者是利用高频高压电源通过点火电极借路于阴极以及阳极放电使阴极与阳极形成导通。
点火电极3和高频高压电源构成的回路上设置有开关，在引弧成功后，高频高压电源可以断开，此时，直流电源即可维持阴极1与阳极2之间的放电电弧。
两个点火电极3可分别为半圆管形状，且结构、尺寸可以相同，两个半圆管形点火电极的凹侧的部分相对设置，即两个点火电极合围成一个圆管状。这样既可保证工作介质的流场，又可以得到工作介质的冷却。
两个点火电极相对设置时，两个点火电极最接近处设置有绝缘材料。绝缘材料与两个点火电极紧密连接设置。这样的设置可以保持两半圆管形点火电极形成的圆管形状，以保证介质流场。
Claims (4)
1、一种等离子发生器，包括工作电极，所述工作电极包括阴极和阳极，与阴极和阳极串联的直流电源，其特征在于还包括设置在所述阴极和阳极之间、相对设置的点火电极，所述两点火电极中心连线与所述阴极和阳极中心线垂直；还包括高频高压电源，所述高频高压电源与所述点火电极串联。
2、根据权利要求1所述的一种等离子发生器，其特征在于所述点火电极分别为半圆管形，且两个半圆管形点火电极凹侧相对设置。
3、根据权利要求1或2所述的一种等离子发生器，其特征在于所述点火电极每个电极的结构、尺寸可以相同。
4、根据权利要求3所述的一种等离子发生器，其特征在于所述点火电极相对设置时，两个点火电极间设有绝缘材料。
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