JP2001155849A - アークヒータ用電源装置 - Google Patents
アークヒータ用電源装置Info
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- JP2001155849A JP2001155849A JP33544899A JP33544899A JP2001155849A JP 2001155849 A JP2001155849 A JP 2001155849A JP 33544899 A JP33544899 A JP 33544899A JP 33544899 A JP33544899 A JP 33544899A JP 2001155849 A JP2001155849 A JP 2001155849A
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- Japan
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- power supply
- arc
- arc heater
- supply device
- main power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
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- Discharge Heating (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、電源容量を小さく抑え、電極の損
耗を極力抑えることができるアークヒータ用電源装置を
得ることを目的とする。 【解決手段】 アークヒータ用電源装置であって、アー
クヒータに接続する主電源装置と、該主電源装置の接続
路に接続してトリガー電源装置を設け、トリガー電源装
置を起動して、アークヒータ内にグロー放電を発生させ
た後、主電源装置を起動してアークを発生させるように
した。
耗を極力抑えることができるアークヒータ用電源装置を
得ることを目的とする。 【解決手段】 アークヒータ用電源装置であって、アー
クヒータに接続する主電源装置と、該主電源装置の接続
路に接続してトリガー電源装置を設け、トリガー電源装
置を起動して、アークヒータ内にグロー放電を発生させ
た後、主電源装置を起動してアークを発生させるように
した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アーク風洞に使用
されるアークヒータ用の電源装置に係わる。
されるアークヒータ用の電源装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】アーク風洞は、アークヒータによって風
洞内に高速、高温の気流を発生させ、該気流内に供試体
を置いて材料実験を行なうものである。例えば、スペー
スシャトル等宇宙からの飛翔体が大気圏に突入する際、
高温気流に曝されるが、このような環境を模擬する実験
風洞であり、このような飛翔体の表面材料実験に使用さ
れる。
洞内に高速、高温の気流を発生させ、該気流内に供試体
を置いて材料実験を行なうものである。例えば、スペー
スシャトル等宇宙からの飛翔体が大気圏に突入する際、
高温気流に曝されるが、このような環境を模擬する実験
風洞であり、このような飛翔体の表面材料実験に使用さ
れる。
【０００３】図２は、このアーク風洞の概念を示す図で
あって、まず、この図に沿ってアーク風洞の概略を説明
する。１は風洞、２はポンプ３を挿設して有する排気筒
であり、風洞１内のガスを吸引排出する。４は風洞１内
に設置され、実験に供される試供体５を保持する試供体
保持台である。
あって、まず、この図に沿ってアーク風洞の概略を説明
する。１は風洞、２はポンプ３を挿設して有する排気筒
であり、風洞１内のガスを吸引排出する。４は風洞１内
に設置され、実験に供される試供体５を保持する試供体
保持台である。
【０００４】６はアークヒータであって、＋−電極間に
高電圧を印加し、ヒータ内に供給される気体を絶縁破壊
してアークを発生させる装置であり、そのアーク噴出ノ
ズル７は風洞１内に開口している。８は、アークヒータ
６に高電圧を印加する電源装置であり、直流高電圧電源
が用いられる。
高電圧を印加し、ヒータ内に供給される気体を絶縁破壊
してアークを発生させる装置であり、そのアーク噴出ノ
ズル７は風洞１内に開口している。８は、アークヒータ
６に高電圧を印加する電源装置であり、直流高電圧電源
が用いられる。
【０００５】９は、アークヒータ６に気体を供給する気
体供給システムであり、気体としては空気とか窒素が供
給される。１０は冷却システムであって、この風洞装置
全体の各部に、ポンプによって冷水を循環供給し、各部
を冷却する。
体供給システムであり、気体としては空気とか窒素が供
給される。１０は冷却システムであって、この風洞装置
全体の各部に、ポンプによって冷水を循環供給し、各部
を冷却する。
【０００６】図３にアークヒータの例を示す。図３
（Ａ）はセグメント型のアークヒータを示しており、短
い円筒状のセグメントを多数連着した構成となってお
り、発生するアーク長が一定であり、高エンタルピー用
に使用される。図３（Ｂ）はフューエルズ型であって、
長い円筒状の電極を対峙させた構成であり、発生するア
ーク長を可変にでき、低エンタルピー用に使用される。
なお、図中ａ、ｂは各アークヒータに発生したアークを
示している。
（Ａ）はセグメント型のアークヒータを示しており、短
い円筒状のセグメントを多数連着した構成となってお
り、発生するアーク長が一定であり、高エンタルピー用
に使用される。図３（Ｂ）はフューエルズ型であって、
長い円筒状の電極を対峙させた構成であり、発生するア
ーク長を可変にでき、低エンタルピー用に使用される。
なお、図中ａ、ｂは各アークヒータに発生したアークを
示している。
【０００７】さて、このようなアーク風洞に使用される
アークヒータ６において、アークを発生させるには、ア
ークヒータ電極間に高電圧を印加する必要がある。通
常、１，０００ＫＷクラスのアークを発生させるアーク
ヒータでは、２，５００Ｖの高電圧を必要としている。
つまり、起動時には＋−電極間に一挙に高電圧をかけ
て、アークを発生させている。
アークヒータ６において、アークを発生させるには、ア
ークヒータ電極間に高電圧を印加する必要がある。通
常、１，０００ＫＷクラスのアークを発生させるアーク
ヒータでは、２，５００Ｖの高電圧を必要としている。
つまり、起動時には＋−電極間に一挙に高電圧をかけ
て、アークを発生させている。
【０００８】このように、高電圧を一挙にかけるので、
高電流が＋極から−極に飛ぶことになり、暴爆スパーク
を起こす状態となるから、電極の損耗が激しかった。ま
た、電源容量としては、２，５００Ｖ×１，０００Ａ＝
２，５００ＫＷの大きな電源装置８を必要とした。
高電流が＋極から−極に飛ぶことになり、暴爆スパーク
を起こす状態となるから、電極の損耗が激しかった。ま
た、電源容量としては、２，５００Ｖ×１，０００Ａ＝
２，５００ＫＷの大きな電源装置８を必要とした。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電源容量を
小さく抑え、電極の損耗を極力抑えることができるアー
クヒータ用電源装置を得ることを目的とする。
小さく抑え、電極の損耗を極力抑えることができるアー
クヒータ用電源装置を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、アークヒータ
用電源装置であって、アークヒータに接続する主電源装
置と、該主電源装置の接続路に接続してトリガー電源装
置を設け、トリガー電源装置を起動して、アークヒータ
内にグロー放電を発生させ、グロー放電が発生した後、
主電源装置を起動してアークを発生させるようにした。
用電源装置であって、アークヒータに接続する主電源装
置と、該主電源装置の接続路に接続してトリガー電源装
置を設け、トリガー電源装置を起動して、アークヒータ
内にグロー放電を発生させ、グロー放電が発生した後、
主電源装置を起動してアークを発生させるようにした。
【００１１】また、同電源装置において、トリガー電源
装置内で、主電源装置との接続側に整流器を設け、トリ
ガー電源装置にかかる高電圧を、主電源装置に印加させ
ないようにしたことを特徴とする。
装置内で、主電源装置との接続側に整流器を設け、トリ
ガー電源装置にかかる高電圧を、主電源装置に印加させ
ないようにしたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下図に沿って本発明の実施の形
態について説明する。なお、電源装置以外の部分につい
ては図２、図３に示した従来型と同じ符号を付して説明
する。図１は本発明によるアークヒータ用電源装置を示
す図である。１１は主電源装置であり、アークヒータ６
の＋−電極に接続されている。
態について説明する。なお、電源装置以外の部分につい
ては図２、図３に示した従来型と同じ符号を付して説明
する。図１は本発明によるアークヒータ用電源装置を示
す図である。１１は主電源装置であり、アークヒータ６
の＋−電極に接続されている。
【００１３】１２は、上記主電源装置１１とアークヒー
タ６の＋−電極との接続路に接続されたトリガー電源装
置である。１３は、トリガー電源装置１２内で、主電源
装置１１との接続側に設けられた整流器であって、トリ
ガー電源装置１２にかかる高電圧が主電源装置１１に印
加されないにようになっている。
タ６の＋−電極との接続路に接続されたトリガー電源装
置である。１３は、トリガー電源装置１２内で、主電源
装置１１との接続側に設けられた整流器であって、トリ
ガー電源装置１２にかかる高電圧が主電源装置１１に印
加されないにようになっている。
【００１４】１４は主電源装置１１内に、多数設けられ
たサイリスタであって、該サイリスタ１４により電流／
電圧は負荷に見合ってコントロールできる。１５はトリ
ガー電源装置１２内に多数設けられた整流器であり、該
整流器１５は電流／電圧を可変にする機能はなく、電圧
は一定で、高電圧にセットされる。また、１６は主電源
装置１１の変圧器、１７はトリガー電源装置１２の変圧
器である。
たサイリスタであって、該サイリスタ１４により電流／
電圧は負荷に見合ってコントロールできる。１５はトリ
ガー電源装置１２内に多数設けられた整流器であり、該
整流器１５は電流／電圧を可変にする機能はなく、電圧
は一定で、高電圧にセットされる。また、１６は主電源
装置１１の変圧器、１７はトリガー電源装置１２の変圧
器である。
【００１５】本発明の構成は以上の通りであって、次に
その運転手順について説明する。まず、アークヒータ６
を始動させる際には、トリガー電源装置１２を起動させ
る。これによって、高電圧がアークヒータ６に印加さ
れ、アークヒータ６内にグロー放電が発生し、アークが
発生し易い状況になる。このときの電流の流れを図中矢
印Ｘで示す。
その運転手順について説明する。まず、アークヒータ６
を始動させる際には、トリガー電源装置１２を起動させ
る。これによって、高電圧がアークヒータ６に印加さ
れ、アークヒータ６内にグロー放電が発生し、アークが
発生し易い状況になる。このときの電流の流れを図中矢
印Ｘで示す。
【００１６】次いで、グロー放電発生後、主電源装置１
１を起動すると、主電源装置１１によるアークが発生す
る。このとき、アークヒータ６内のグロー放電がパイロ
ットアーク的な役目を果たすので、主電源装置１１を高
電圧としなくとも、容易にアークが発生する。このとき
の電流の流れを図中矢印Ｙで示す。そして、主電源装置
１１によるアークが発生した段階で、トリガー電源装置
１２を休止する。この状態でアークヒータ６の運転状態
となる。
１を起動すると、主電源装置１１によるアークが発生す
る。このとき、アークヒータ６内のグロー放電がパイロ
ットアーク的な役目を果たすので、主電源装置１１を高
電圧としなくとも、容易にアークが発生する。このとき
の電流の流れを図中矢印Ｙで示す。そして、主電源装置
１１によるアークが発生した段階で、トリガー電源装置
１２を休止する。この状態でアークヒータ６の運転状態
となる。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、アークヒータ始動時、トリガ
ー電源装置を起動させて、アークヒータ内にグロー放電
を発生させ、グロー放電発生後に主電源装置を起動し
て、アークを発生させるようにしたので、主電源装置の
電源容量を、運転中必要とするアークに対応する容量、
つまり、１，０００Ｖ×１，０００Ａ＝１，０００ＫＷ
でよく、従来の約１／２．５とすることができ、主電源
装置を小型化できる。また、従来と比べて始動時に衝撃
がないアーク発生となるので、電極の損耗度が著しく小
さくなった。
ー電源装置を起動させて、アークヒータ内にグロー放電
を発生させ、グロー放電発生後に主電源装置を起動し
て、アークを発生させるようにしたので、主電源装置の
電源容量を、運転中必要とするアークに対応する容量、
つまり、１，０００Ｖ×１，０００Ａ＝１，０００ＫＷ
でよく、従来の約１／２．５とすることができ、主電源
装置を小型化できる。また、従来と比べて始動時に衝撃
がないアーク発生となるので、電極の損耗度が著しく小
さくなった。
【図１】本発明によるアークヒータ用電源装置を示す
図。
図。
【図２】アーク風洞装置の概念を示す図。
【図３】アークヒータの例を示す図。
１ 風洞 ２ 排気筒 ３ ポンプ ４ 試供体保持台 ５ 試供体 ６ アークヒータ ７ アーク噴出ノズル ８ アークヒータ電源装置 ９ 気体供給システム １０ 冷却システム １１ 主電源装置 １２ トリガー電源装置 １３ 整流器 １４ サイリスタ １５ 整流器 １６、１７ 変圧器 ａ、ｂ アーク Ｘ、Ｙ 電流の流れ
Claims (2)
- 【請求項１】アークヒータに接続する主電源装置と、該
主電源装置の接続路に接続してトリガー電源装置を設
け、トリガー電源装置を起動して、アークヒータ内にグ
ロー放電を発生させ、グロー放電が発生した後、主電源
装置を起動してアークを発生させるようにしたことを特
徴とするアークヒータ用電源装置。 - 【請求項２】トリガー電源装置内で、主電源装置との接
続側に整流器を設け、トリガー電源装置にかかる高電圧
を、主電源装置に印加させないようにしたことを特徴と
する請求項１記載のアークヒータ用電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33544899A JP2001155849A (ja) | 1999-11-26 | 1999-11-26 | アークヒータ用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33544899A JP2001155849A (ja) | 1999-11-26 | 1999-11-26 | アークヒータ用電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001155849A true JP2001155849A (ja) | 2001-06-08 |
Family
ID=18288683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33544899A Pending JP2001155849A (ja) | 1999-11-26 | 1999-11-26 | アークヒータ用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001155849A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8492685B2 (en) | 2008-10-08 | 2013-07-23 | Whirlpool Corporation | Method for controlling a static power conversion unit and induction heating system for cooling appliances using such method |
| CN111175010A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-19 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 基于高频辉光的大口径高超声速低密度风洞流场显示系统 |
-
1999
- 1999-11-26 JP JP33544899A patent/JP2001155849A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8492685B2 (en) | 2008-10-08 | 2013-07-23 | Whirlpool Corporation | Method for controlling a static power conversion unit and induction heating system for cooling appliances using such method |
| CN111175010A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-19 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 基于高频辉光的大口径高超声速低密度风洞流场显示系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050801 |