RU41227U1 - Устройство для формирования дугового разряда - Google Patents

Устройство для формирования дугового разряда Download PDF

Info

Publication number
RU41227U1
RU41227U1 RU2004115546/22U RU2004115546U RU41227U1 RU 41227 U1 RU41227 U1 RU 41227U1 RU 2004115546/22 U RU2004115546/22 U RU 2004115546/22U RU 2004115546 U RU2004115546 U RU 2004115546U RU 41227 U1 RU41227 U1 RU 41227U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
arc
negative
lining
autotransformer
Prior art date
Application number
RU2004115546/22U
Other languages
English (en)
Inventor
В.А. Герасимов
В.А. Достовалов
Original Assignee
Герасимов Владимир Александрович
Достовалов Виктор Александрович
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Герасимов Владимир Александрович, Достовалов Виктор Александрович filed Critical Герасимов Владимир Александрович
Priority to RU2004115546/22U priority Critical patent/RU41227U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU41227U1 publication Critical patent/RU41227U1/ru

Links

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

Полезная модель может быть использована для формирования дугового разряда и его поддержания в процессе работы плазмотрона. Задача: повышение стабильности работы плазмотрона и обеспечение возможности его реализации при использовании низковольтных источников энергии. Сущность: устройство для формирования дугового разряда, включающее источник питания, возбудитель дуги подключенный к дуговому промежутку, токоограничивающий резистор, подключенный к электроду плазмотрона и задатчик уставки заданного тока, отличается тем, что возбудитель дуги содержит, подключенный к отрицательному электроду дугового промежутка, выводом высоковольтной секции, повышающий автотрансформатор, параллельно низковольтной секции которого, через разрядник, подключен стартовый конденсатор, обкладки которого связаны с выводами высоковольтного выпрямителя, подключенного к автотрансформатору, кроме того, параллельно дуговому промежутку подключен накопительный конденсатор, положительная обкладка которого, через первый развязывающий диод, соединена с анодом дугового промежутка, а отрицательная обкладка, через повышающий автотрансформатор соединена с его катодом, при этом, положительная обкладка накопительного конденсатора, через балластный резистор, а его отрицательная обкладка, непосредственно, связаны с выводами мостового выпрямителя, кроме того, устройство содержит силовой трансформатор, первая вторичная обмотка которого подключена ко входу силового выпрямителя, выходы которого использованы как входы источника питания, содержащего фильтрующий конденсатор, широтно-импульсный регулятор, сумматор и задатчик уставки заданного тока, причем, отрицательный выход силового выпрямителя подключен к отрицательной обкладке фильтрующего конденсатора и, в качестве отрицательного вывода источника тока, подключен к первому выводу измерителя тока, второй
вывод которого связан с первым входом сумматора, а третий вывод связан с выводом низковольтной секции повышающего автотрансформатора, при этом, положительный выход силового выпрямителя подключен к положительной обкладке фильтрующего конденсатора и первому входу широтно-импульсного регулятора, выход которого использован в качестве положительного вывода источника тока, который через дроссель и второй развязывающий диод подключен к аноду дугового промежутка, кроме того, между положительным и отрицательным выводами источника тока включен обратный диод, причем вторая вторичная обмотка силового трансформатора подключена к мостовому выпрямителю и автотрансформатору, кроме того, задатчик уставки заданного тока связан со вторым входом сумматора, выход которого, соединен с управляющим входом широтно-импульсного регулятора.

Description

Полезная модель относится к системам управления плазмотронов и может быть использована для формирования дугового разряда и его поддержания в процессе работы плазмотрона.
Известно устройство для формирования дугового разряда, включающее узел управления, содержащий полууправляемый мостовой выпрямитель, трехфазный силовой трансформатор, группу управляемых вентилей, ограничительный резистор, датчик тока, узлы сравнения, первый и второй релейные элементы, блок задания тока и дроссель связанный с электродом плазмотрона (см. а.с. СССР №1668073, В 23 К 10/02, 1991).
Недостаток этого решения - конструктивная сложность и недостаточно стабильная работа плазмотрона во всем диапазоне динамических и статических режимов горения плазменной дуги.
Известно также устройство для формирования дугового разряда, включающее источник питания, возбудитель дуги, токоограничивающий резистор, подключенный к электроду плазмотрона и задатчик уставки заданного тока (см. а.с. СССР №1646743, В 23 К 10/02, 1991).
Недостаток этого решения - недостаточно надежный запуск и стабильная работа плазмотрона, кроме того, на этом принципе невозможно реализовать малогабаритное устройство пригодное для использования в быту и работающее от сети 220 в.
Задачей на решение которой направлено заявленное решение является повышение стабильности работы плазмотрона и обеспечение возможности его реализации при использовании низковольтных источников энергии.
Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи выражается в обеспечение работы устройства при использовании электрического тока напряжением 220 в. Кроме того, обеспечивается саморегулирование процесса поддержания и сохранения дугового разряда
Поставленная задача решается тем, что устройство для формирования дугового разряда, включающее источник питания, возбудитель дуги подключенный к дуговому промежутку, токоограничивающий резистор, подключенный к электроду плазмотрона и задатчик уставки заданного тока, отличается тем, что возбудитель дуги содержит, подключенный к отрицательному электроду дугового промежутка, выводом высоковольтной секции, повышающий автотрансформатор, параллельно низковольтной секции которого, через разрядник, подключен стартовый конденсатор, обкладки которого связаны с выводами высоковольтного выпрямителя, подключенного к автотрансформатору, кроме того, параллельно дуговому промежутку подключен накопительный конденсатор, положительная обкладка которого, через первый развязывающий диод, соединена с анодом дугового промежутка, а отрицательная обкладка, через повышающий автотрансформатор соединена с его катодом, при этом, положительная обкладка накопительного конденсатора, через балластный резистор, а его отрицательная обкладка, непосредственно, связаны с выводами мостового выпрямителя, кроме того, устройство содержит силовой трансформатор, первая вторичная обмотка которого подключена ко входу силового выпрямителя, выходы которого использованы как входы источника питания, содержащего фильтрующий конденсатор, широтно-импульсный регулятор, сумматор и задатчик уставки заданного тока, причем, отрицательный выход силового выпрямителя подключен к отрицательной обкладке фильтрующего конденсатора и, в качестве отрицательного вывода источника тока, подключен к первому выводу измерителя тока, второй вывод которого связан с первым входом сумматора, а третий вывод связан с выводом низковольтной секции повышающего автотрансформатора, при этом, положительный выход силового выпрямителя подключен к положительной обкладке фильтрующего конденсатора и первому входу широтно-импульсного регулятора, выход которого использован в качестве положительного вывода источника тока, который через дроссель и второй
развязывающий диод подключен к аноду дугового промежутка, кроме того, между положительным и отрицательным выводами источника тока включен обратный диод, причем вторая вторичная обмотка силового трансформатора подключена к мостовому выпрямителю и автотрансформатору, кроме того, задатчик уставки заданного тока связан со вторым входом сумматора, выход которого, соединен с управляющим входом широтно-импульсного регулятора.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".
Признаки отличительной части формулы изобретения решают функциональные задачи, обеспечивающие получение технического результата, а именно, обеспечивают работу устройства при использовании электрического тока напряжением 220 в и обеспечивают саморегулирование процесса поддержания и сохранения дугового разряда На фиг.1 показана схема устройства.
На чертежах показаны силовой трансформатор 1, включающий первичную 2, вторичные первая 3 и вторая 4 обмотки, повышающий автотрансформатор 5, включающий низковольтную 6 и высоковольтную 7 секции, автотрансформатор 8, включающий низковольтную 9 и высоковольтную 10 секции, дуговой промежуток 11 между катодом 12 и анодом 13, силовой выпрямитель 14, источник питания 15, включающий фильтрующий конденсатор 16, широтно-импульсный регулятор 17, сумматор 18. Также показаны измеритель тока 19, обратный диод 20, дроссель 21, развязывающие диоды 22 и 23 (соответственно второй и первый), балластный резистор 24, накопительный конденсатор 25, разрядник 26, стартовый конденсатор 27, мостовой выпрямитель 28 выполненный на диодах Д4...Д7, высоковольтный выпрямитель 29, задатчик 30 уставки заданного тока.
В качестве силового трансформатора 1, повышающего автотрансформатора 5 и автотрансформатора 8 использованы аппараты сходного назначения, известной конструкции, рабочие характеристики которых соответствуют рабочим параметрам схемы, при этом, первичная обмотка 2 силового трансформатора 1 подключена в сеть 220 в.
Силовой выпрямитель 14, выполнен по мостовой схеме и не отличается от известных устройств сходного назначения. Широтно-импульсный регулятор 17 обеспечивает регулирование среднего значения тока через дуговой промежуток и не отличается от известных устройств сходного назначения.
В качестве сумматора 18 используют операционный усилитель в инвертирующем включении с двумя входами, на первый из которых подают сигнал, пропорциональный заданному значению тока через дуговой промежуток, а на второй вход - сигнал, пропорциональный фактическому значению этого тока, со знаком (-).
В качестве измерителя тока 19 используют шунт, включенный в цепь тока, проходящего через дуговой промежуток.
В качестве разрядника используют известный электронный прибор, обеспечивающий разряд, за минимальный промежуток времени, соответствующего конденсатора и, тем самым, увеличение удельной мощности разрядного импульса.
Выпрямитель 28, выполнен по мостовой схеме и не отличается от известных устройств, сходного назначения.
Высоковольтный выпрямитель 29 выполнен по схеме удвоения напряжения на высоковольтных диодах и не отличается от известных устройств, сходного назначения.
В качестве задатчика 30 уставки заданного тока используют известное устройство, например переменный резистор включенный по схеме потенциометра (при этом, в зависимости от конструкции и мощности плазмотрона, диапазон уставок заданного тока обеспечивающий
устойчивую работу плазмотрона будет заранее известен и находится в достаточно узком диапазоне).
Вторичная обмотка 3 силового трансформатора 1 подключена ко входу силового выпрямителя 14, выходы которого являются входами источника питания 15 (отрицательный выход силового выпрямителя 14 подключен к соответствующей обкладке фильтрующего конденсатора 16 и первому входу измерителя тока 19, положительный выход силового выпрямителя 14 подключен к соответствующей обкладке фильтрующего конденсатора 16 и первому входу широтно-импульсного регулятора 17).
Контур регулирования тока дуги образован следующими элементами и связями: - положительный вывод силового выпрямителя 14, соединенный с положительной обкладкой фильтрующего конденсатора 16, подключен ко входу широтно-импульсного регулятора 17, выход которого, через дроссель 21 и диод 22 подключен к аноду 13 дугового промежутка 11, а катод 12 дугового промежутка, через повышающий автотрансформатор 5 и измеритель тока 19 соединен с отрицательным выводом силового выпрямителя 14, к которому подключена отрицательная обкладка фильтрующего конденсатора 16. Между выходом широтно-импульсного регулятора 17 и отрицательным выводом силового выпрямителя 14 включен обратный диод 20.
К дуговому промежутку 11 подключен также накопительный конденсатор 25, причем его положительная обкладка, через диод 23 соединена с анодом 13, а отрицательная обкладка, через повышающий автотрансформатор 5 - с катодом 12 дугового промежутка. Заряд накопительного конденсатора 25 осуществляется от вторичной обмотки 4 силового трансформатора 1, через выпрямитель 28 на диодах Д4...Д7 и балластный резистор 24.
Вторичная обмотка 4 силового трансформатора 1 подключена также через автотрансформатор 8 и высоковольтный выпрямитель 29 к накопительному конденсатору 27. Отрицательная обкладка накопительного
конденсатора 27 соединена с отводом от обмотки повышающего автотрансформатора 5, а его положительная обкладка, через разрядник 26 - с выводом низковольтной секции 6 обмотки повышающего автотрансформатора 5. Вывод высоковольтной секции 7 обмотки повышающего автотрансформатора 5 подключен к катоду 12 дугового промежутка 11.
Работа устройства заключается в следующем.
При включении питания и увеличении напряжения на стартовом конденсаторе 27 до определенной величины происходит пробой разрядника 26 и в низковольтной секции 6 повышающего автотрансформатора 5 формируется импульс тока i1, который, затем, трансформируясь в высоковольтной секции 7 повышающий автотрансформатор 5, создает импульс высокого напряжения, приложенный к дуговому промежутку 11. Возникающий в дуговом промежутке «тонкий токопроводящий канал» с током i2, вызывает разряд через него (т.е., через «тонкий токопроводящий канал») накопительного конденсатора 25, что приводит к увеличению мощности токопроводящего канала и замыканию контура регулирования тока дуги. Ток дуги в этом контуре измеряется измерителем тока 19 и сигнал I* (с выхода измерителя тока 19) поступает на сумматор 18, где сравнивается с заданным значением тока 1*зад. поступающим от задатчика 30 уставки заданного тока. Рассогласование между заданным I*зад. и фактическим I* значениями тока воздействует на широтно-импульсный регулятор 17, в котором соответствующим образом изменяется скважность выходных импульсов напряжения так, что выполняется равенство I*=i*зад.
Дроссель 21 обеспечивает непрерывный ток дуги, который замыкается через обратный диод 20 при коммутации широтно-импульсного регулятора 17.
При горении дуги дуговой промежуток 11 замкнут и для стартового конденсатора 27 возникает шунтирующий контур: отрицательная обкладка этого конденсатора - высоковольтная секция 7 повышающего
автотрансформатора 5 - дуговой промежуток 11 - открытый диод 23 -балластный резистор 24 - открытые диоды Д4 или Д5 (выпрямителя 28) -автотрансформатор 8 - высоковольтный выпрямитель 29 - положительная обкладка стартового конденсатора 27.
При обрыве дуги шунтирующее действие этого контура исчезает, стартовый конденсатор 27 заряжается, происходит пробой разрядника 26 и далее, как уже вышеописано, повторяется поджег дуги.
Таким образом обеспечивается практически непрерывное горение дуги.

Claims (1)

  1. Устройство для формирования дугового разряда, включающее источник питания, возбудитель дуги, подключенный к дуговому промежутку, токоограничивающий резистор, подключенный к электроду плазмотрона и задатчик уставки заданного тока, отличающееся тем, что возбудитель дуги содержит подключенный к отрицательному электроду дугового промежутка выводом высоковольтной секции повышающий автотрансформатор, параллельно низковольтной секции которого через разрядник подключен стартовый конденсатор, обкладки которого связаны с выводами высоковольтного выпрямителя, подключенного к автотрансформатору, кроме того, параллельно дуговому промежутку подключен накопительный конденсатор, положительная обкладка которого через первый развязывающий диод соединена с анодом дугового промежутка, а отрицательная обкладка через повышающий автотрансформатор соединена с его катодом, при этом положительная обкладка накопительного конденсатора через балластный резистор, а его отрицательная обкладка непосредственно связаны с выводами мостового выпрямителя, кроме того, устройство содержит силовой трансформатор, первая вторичная обмотка которого подключена ко входу силового выпрямителя, выходы которого использованы как входы источника питания, содержащего фильтрующий конденсатор, широтно-импульсный регулятор, сумматор и задатчик уставки заданного тока, причем отрицательный выход силового выпрямителя подключен к отрицательной обкладке фильтрующего конденсатора и в качестве отрицательного вывода источника тока подключен к первому выводу измерителя тока, второй вывод которого связан с первым входом сумматора, а третий вывод связан с выводом низковольтной секции повышающего автотрансформатора, при этом положительный выход силового выпрямителя подключен к положительной обкладке фильтрующего конденсатора и первому входу широтно-импульсного регулятора, выход которого использован в качестве положительного вывода источника тока, который через дроссель и второй развязывающий диод подключен к аноду дугового промежутка, кроме того, между положительным и отрицательным выводами источника тока включен обратный диод, причем вторая вторичная обмотка силового трансформатора подключена к мостовому выпрямителю и автотрансформатору, кроме того, задатчик уставки заданного тока связан со вторым входом сумматора, выход которого соединен с управляющим входом широтно-импульсного регулятора.
    Figure 00000001
RU2004115546/22U 2004-05-25 2004-05-25 Устройство для формирования дугового разряда RU41227U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004115546/22U RU41227U1 (ru) 2004-05-25 2004-05-25 Устройство для формирования дугового разряда

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004115546/22U RU41227U1 (ru) 2004-05-25 2004-05-25 Устройство для формирования дугового разряда

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU41227U1 true RU41227U1 (ru) 2004-10-10

Family

ID=38314635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004115546/22U RU41227U1 (ru) 2004-05-25 2004-05-25 Устройство для формирования дугового разряда

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU41227U1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009023003A1 (fr) * 2007-08-01 2009-02-19 Anatoly Timofeevich Neklesa Procédé de régulation automatique du régime de fonctionnement d'un générateur de plasma et installation destinée à sa mise en oeuvre
CN114914137A (zh) * 2022-05-20 2022-08-16 成都天一国泰真空设备有限公司 一种用于离子源的空心阴极辅助启动电路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009023003A1 (fr) * 2007-08-01 2009-02-19 Anatoly Timofeevich Neklesa Procédé de régulation automatique du régime de fonctionnement d'un générateur de plasma et installation destinée à sa mise en oeuvre
CN114914137A (zh) * 2022-05-20 2022-08-16 成都天一国泰真空设备有限公司 一种用于离子源的空心阴极辅助启动电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4240009A (en) Electronic ballast
CN101394067B (zh) 可调式高压负离子产生装置
US20100147239A1 (en) Ignition arrangement
JPH0531197U (ja) 高圧放電灯作動用回路配置
EP1521506B1 (en) Discharge lamp lighting apparatus
JPH1197195A (ja) 放電灯点灯回路
EP3292915B1 (en) Voltage application device and discharge device
JPH01121567A (ja) 一定スパーク比率のイグニション励起装置
RU41227U1 (ru) Устройство для формирования дугового разряда
CN213094534U (zh) 一种yag激光发生器氙灯的预燃电路
Chan et al. Design of electronic ballast for short-arc xenon lamp with interleaved half-wave rectifier
JP4157359B2 (ja) 除電装置
RU2449868C2 (ru) Тиристорный источник питания для дуговой сварки
RU2319324C2 (ru) Способ формирования дугового разряда
RU92283U1 (ru) Устройство для формирования дугового разряда
RU2402891C1 (ru) Устройство для формирования дугового разряда
RU2216884C2 (ru) Пускорегулирующий аппарат
RU21492U1 (ru) Пускорегулирующий аппарат
RU2130678C1 (ru) Сварочное зарядно-пусковое устройство
SU930764A2 (ru) Устройство дл питани газоразр дных ламп
JP2000208291A (ja) パルス発生装置及び同装置を用いた放電灯点灯装置
SU1339907A1 (ru) Устройство дл питани газоразр дной лампы
RU2068627C1 (ru) Осветительное устройство с газоразрядной лампой постоянного тока
JP2007200793A (ja) 高圧放電灯点灯装置
SU1281352A1 (ru) Источник питани преимущественно дл электроэрозионной и электроэрозионнохимической обработки металлов

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20050526