SE461761B - Elektrisk ljusbaaganordning - Google Patents
Elektrisk ljusbaaganordningInfo
- Publication number
- SE461761B SE461761B SE8801660A SE8801660A SE461761B SE 461761 B SE461761 B SE 461761B SE 8801660 A SE8801660 A SE 8801660A SE 8801660 A SE8801660 A SE 8801660A SE 461761 B SE461761 B SE 461761B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- arc
- coil
- coils
- electrodes
- plane
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B7/00—Heating by electric discharge
- H05B7/18—Heating by arc discharge
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Discharge Heating (AREA)
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
- Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
Description
461 .761
10
15
20
25
30
35
2
der, vilka är åtskilda från varandra medelst en bâgspalt
eller bågsträcka, och en spole, som är anordnad inuti
den negativa elektroden i närheten av denna elektrods
arbetsyta, axiellt (koaxiellt) med elektroderna. I denna
kända ljusbàganordning förflyttar sig ljusbâgen längs
periferin (det yttre omrâdet) för den negativa elektrodens
arbetsyta medelst ett olikformigt (inhomogent), av spolen
alstrat magnetfält på ett sådant sätt, att läget för
ljusbågen i bágspalten icke heller blir stabilt.
Ytterligare en annan ljusbâganordning är känd (jämför
exempelvis det sovjeuqæka uppfinnarcertifikatet nr l 267 633),
vilken innefattar tvâ cylindriska elektroder, vilka är
anordnade axiellt med varandra på ett sådant sätt, att
en bågspalt kvarlämnas mellan dessa, och ett organ, som
är avsett att stabilisera ljusbågens läge i bágspalten
och utgöres av en cylinderformad spole, som är anordnad
runt om elektroderna axiellt med dessa i ett plan, som
sträcker sig genom bágspaltens mittpunkt (centrum) vinkel-
rätt mot elektrodernas centrumlinje. Spolen kvarhàller
ljusbâgen vid elektrodernas centrumlinje. Dessutom inne-
fattar denna kända ljusbàganordning ett organ, som är
avsett för förflyttning av ljusbágen längs elektrodernas
ytor och utgöres av minst tre strömledande (elektriskt
ledande) stänger, vilka är anordnade kring elektroderna
parallellt med elektrodernas centrumlinje och är belägna
på lika avstånd från varandra.
Nackdelen med denna kända ljusbàganordning är en
avsevärd energiförbrukning för kvarhállning av ljusbágen
vid elektrodernas centrumlinje, vilket beror på att det
inhomogena magnetfält, som alstras i bàgspalten medelst
spolen, uppvisar en förhållandevis låg magnetisk medelfält-
styrka och en låg gradient för fältstyrkeökningen i rikt-
ning från elektrodernas centrumlinje till deras ytterområde.
För att effektivt kunna stabiliera ljusbågens läge erfordras
därför en tämligen hög energiförbrukning för matning
av spolen med elektrisk ström. För att kunna kvarhålla
exempelvis en medelst likström alstrad ljusbâge med en
10
15
20
25
30
35
3
strömstyrka (arbetsström) av 20 A i närheten av centrum-
linjen för elektroder med en diameter av 200 mm erfordras
en elektrisk strömkälla med en effekt av minst 5 kW för
matning av spolen.
Den andra nackdelen med den genom det sovjetryska
uppfinnarcertifikatet nr 1 267 633 kända ljusbåganordningen
är en avsevärd energiförbrukning för förflyttning av
ljusbàgen längs elektrodytorna, vilket bestämmes av märkbara
energiförluster vid elkrafttillförsel till de strömledande
stängerna.
Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning
är att åstadkomma en elektrisk ljusbàganordning, som
gör det möjligt att i bàgspalten alstra ett magnetfält
med högre gradient för den magnetiska fältstyrkans ökning
i riktning motelektrodernas ytterområde (periferi), varför
energiförbrukningen för stabilisering av läget för ljusbàgen
i bågspalten (bàgsträckan) kan minskas.
Detta syfte uppnås enligt föreliggande uppfinning
medelst en elektrisk ljusbáganordning, som innefattar
tvâ axiellt anordnade elektroder, vilka är skilda från
varandra medelst en bágspalt, och ett organ, som är avsett
att stabilisera läget för ljsubàgen i bágspalten och
innefattar en cylinderformad, elektroderna omgivande
spole, som är anordnad i ett mot elektrodernas centrumlinje
vinkelrätt plan, varvid ljusbáganordningen enligt före-
liggande uppfinning kännetecknas av att organet för stabili-
sering av läget för ljusbågen i bágspalten dessutom inne-
fattar ytterligare en cylinderformad, elektroderna omgivande
spole, som är anordnad axiellt med den första spolen
och är belägen på ett avstånd från denna. som är lika
med minst bågspaltens tjocklek, vilka båda spolar är
kopplade till en elektrisk strömkälla på ett sådant sätt,
att strömmarna i en av spolarna är motsatt strömriktningen
i en annan spole, under det att spelarnas läge i förhållande
till ett plan, som går genom bägspaltens centrum vinkelrätt
mot elektrodernas centrumlinje, är begränsat av tvâ änd-
eller gränslägen, varvid i det ena ändläget spolarna
461 7.61
10
15
20
25
30
35
4
är anordnade symmetriskt i förhållande till nämnda plan,
varvid i det andra ändläget ligger den ena spolen i planet,
medan den andra spolen är förskjuten i riktning mot den
negativa elektroden.
Genom att ljusbáganordningen enligt uppfinningen
är försedd med tvâ cylindriska spolar, vilka är kopplade
i motfas till varandra och är anordnade på det ovan be-
skrivna sättet kan man i zonen för bàgspalten forma ett
magnetfält, som uppvisar en ökad magnetisk medelfält-
styrka, som ökar brantare i radiell riktning från spolarnas
centrumlinje. Ett dylikt magnetfält uppvisar bättre egen-
skaper med avseende på stabiliseringen av ljusbágens
läge, varigenom energiförbrukningen för matning av spolarna
med elektrisk ström kan minskas. Nämnda variationsgränser
för spolarnas läge i förhållande till det plan, som går
genom bàgspaltens centrum vinkelrätt mot elektrodernas
centrumlinje, har bestämts genom försök.
En annan möjlig utföringsform av ljusbáganordningen
enligt föreliggande uppfinning innefattar två axiellt
anordnade elektroder, vilka är åtskilda från varandra
medelst en bàgspalt, och ett stabiliseringsorgan, som
är avsett att stabilisera läget för ljusbàgen i bàgspalten
och innefattar en spole. Denna utföringsform av anordningen
enligt uppfinningen kännetecknas av att organet för stabili-
sering av läget för ljusbågen i bågspalten dessutom inne-
fattar ytterligare minst en spole, varvid varje spole
utgöres av en rektangelformad, längs en cylindrisk yta
krökt ram, under det att spolarna är anordnade runt om
elektroderna på ett sådant sätt, att spolarnas cirkelbàgfor-
made sidor bildar två respektive cirkelbanor (omkretsar),
vilkas mittpunkter ligger på en med elektrodernas centrum-
linje parallell linje, varvid spolarna är kopplade till
en elektrisk strömkälla på ett sådant sätt, att de strömmar,
som flyter i de närliggande spolarnas närliggande raka
sidor, är motriktade, medan längden av varje spoles raka
sida är lika med minst bàgspaltens tjocklek och varje
spoles läge i förhållande till det plan, som går genom
10
l5
20
25
30
35
461 761
5
bågspaltens centrum vinkelrätt mot elektrodernas centrum-
linje är begränsat av tvâ ändlägen, varvid i det ena
ändläget spolen är belägen symmetriskt i förhållande
till nämnda plan, under det att i det andra ändläget
spolen är förskjuten i riktning mot den negativa elektroden,
medan spolens ena cirkelbågformade sida ligger i nämnda
plan.
I denna utföringsform av ljusbàganordningen enligt
föreliggande uppfinning bildar de rektangelformade spolar-
nas cirkelbàgformade sidor två cylindriska spolar, vilka
är åtskilda från varandra med ett avstånd, som är lika
med längden av de rektangelformade spolarnas raka sidor.
De strömmar, som flyter i de rektangelformade spolarnas
cirkelbågformade sidor i motsatta riktningar, inducerar
ett magnetfält, vars magnetiska fältstyrkefördelning
är analog med den magnetiska fältstyrkefördelningen hos
magnetfältet, som alstras medelst den första utföringsformen
av anordningen enligt uppfinningen, nämligen att magnetfäl-
tet uppvisar dels ett mer markerat fältstyrkeminimum
i riktning för centrumlinjen för den cylindriska yta,
längs vilken spolarna är krökta, och dels en högre magnetisk
medelfältstyrka. De båda utföringsformerna av den elekt-
riska ljusbåganordningen enligt föreliggande uppfinning
representerar därför ekvivalenta, sett från synpunkten
av förbättringen av lägesstabiliteten hos ljusbágen i
bågspalten, tekniska lösningar. Den andra utföringsformen
av ljusbåganordningen enligt uppfinningen gör det möjligt
att -
en - utföra en extra (tillkommande) funktion, nämligen
jämfört med den första utföringsformen av anordning-
att man kan förflytta ljusbágen längs elektrodytorna,
varvid energiförbrukningen för förflyttningen av ljus-
bágen är lägre än respektive energiförbrukning~hos den
kända, i det sovjetryska uppfinnarcertifikatet nr l 267 633
beskrivna anordningen av detta slag.
Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning
till bifogade ritning, på vilken fig 1 schematiskt visar
en första utföringsform av den elektriska ljusbàganord-
461
10
l5
20
25
30'
35
761
6
ningen enligt föreliggande uppfinning, fig 2 visar ett
snitt längs linjen II-II i fig l, fig 3 schematiskt visar
en andra utföringsform av ljusbáganordningen enligt före-
liggande uppfinning, fig 4 visar ett snitt längs linjen
IV-IV i fig 3 och fig 5 visar kurvor över fördelningen
av den magnetiska fältstyrkemodulen i bågspalten, för
ljusbáganordningen enligt föreliggande uppfinning, respek-
tive för den kända anordningen av detta slag.
Den elektriska ljusbáganordningen enligt föreliggan-
de uppfinning innefattar tvà cylindriska elektroder,
dvs en positiv elektrod l (fig l) och en negativ elektrod 2.
Elektroderna l och 2 är axiellt anordnade i exempelvis
en vakuumkammare 3 och är kopplade till en likströmskälla 4
via strömtillförande organ 5. Mellan elektrodernas l och 2
mot varandra vända ändytor finns en bágspalt eller båg-
sträcka 6.
Dessutom innefattar ljusbàganordningen ett organ,
som är avsett att stabilisera läget för en ljusbáge i
bågspalten 6 och är uppbyggt av två identiska spolar 7
och 8, vilka är anordnade runt om elektroderna 2 resp l,
exempelvis koaxiellt med dessa.
I det allmänna fallet är det icke obligatoriskt
nödvändigt, att spolarna 7 och 8 är anordnade koaxiellt
med elektroderna 2 respektive l. I det fall ljusbågen
skall kvarhállas icke vid elektrodernas l och 2 centrum-
linje utan i någon annan zon i bágspalten måste spolarnas 7
och 8 centrumlinje vara förskjuten ett motsvarande avstånd
i förhållande till elektrodernas 2 resp 1 centrumlinje.
Vardera spolens 7, 8 diameter är avsevärt större
än dess tjocklek och höjd. I detta fall är spolen från
en synpunkt av formningen av ett inhomogent (olikformigt)
magnetfältidentisk med ett lindningsvarv eller en härva,
som genomflytes av elektrisk ström.
Spolarna 7 och 8 är kopplade till en lik- eller
våxelströmkälla 9 så, att de i spolarna 7 och 8 flytande
strömmarna är motriktade. De i fig 1 visade spolarna 7
och 8 är seriekopplade med varandra. Spolarna 7 och 8
10
15
20
25
30
35
Ȍr
ON
_35
*J
O!
...x
7
kan emellertid vara parallellkopplade med varandra, under
det att vardera spolen 7, 8 dessutom kan vara kopplad
till var sin individuella elektriska strömkälla. Det
är i alla fall obligatoriskt nödvändigt, att spolarna
är kopplade till strömkällan (eller till strömkällorna)
på ett sådant sätt, att strömriktningen i den ena spolen
är motsatt strömriktningen i den andra spolen. Det är
just i detta fall, som det resulterande magnetfältet,
som alstras genom växelverkan mellan de magnetiska, av
spolarna 7 och 8 inducerade fälten, endast får den önskade
magnetiska fältstyrkefördelningen.
Spolarna 7 och 8 är avsedda att kvarhållas pà kamma-
rens 3 väggar, exempelvis genom friktion eller är alterna-
tivt fästa på dessa på något annat lämpligt sätt.
Det minimala avståndet mellan spolarna 7 och 8 är
lika med bågspaltens 6 tjocklek, att dylikt dimensions-
förhållande erfordras för att hela ljusbågen skall kunna
ligga i området (verkningsområdet) för det s k kvarhållan-
de, av spolarna 7 och 8 alstrade magnetfältet. Om avståndet
mellan spolarna 7 och 8 är mindre än bågspaltens 6 tjock-
lek, kan vissa av ljusbágens avsnitt skjuta utanför verk-
ningsgränserna för det kvarhållande magnetfältet, varför
ljusbàgens förflyttning blir okontrollerad.
Det maximala avståndet mellan spolarna 7 och 8 bör
väljas utgående från att man vid minsta möjliga energiför-
brukning skall kunna alstra det magnetiska fält, som
möjliggör effektiv kvarhållning av ljusbágen i den önskade
zonen av bàgspalten 6.
För förflyttning av ljusbågen längs elektrodernas 1
och 2 ytor kan ljusbàganordningen vara försedd med ström-
ledande stänger eller stavar 10 (fig 2), vilka är identiska
med de som används i den i det amüetqfika uppfinnarcertifi-
katet nr l 267 633 beskrivna ljusbåganordningen. Stängerna
10 är i omkretsriktningen anordnade kring elektroderna 1
och 2 och är belägna på lika avstånd från varandra. En
elektrisk strömkälla, som är avsedd att mata stängerna 10
med elektrisk ström, och en styrenhet, som är avsedd
461761
10
15
20
25
30
35
8
att förinstâlla en förutbestämd rörelsebana för ljusbågen
längs elektroderna 1 och 2, visas icke i fig 1 och 2,
eftersom de icke har någonting med uppfinningens tanke
att göra.
Spolarnas 7 och 8 läge längs elektrodernas 2 resp l
centrumlinje är även valt utgående från att man i zonen
för bågspalten 6 skall kunna alstra ett magnetfält med
goda kvarhållande egenskaper. Man har genom försök kunnat
konstatera, att detta villkor uppfylles, när spolarna 7
och 8 intar ett valfritt läge mellan två ändlägen, som
bestämmes såsom följer. I det första ändläget är spolarna 7
och 8 anordnade symmetriskt i förhållande till ett plan ll,
som går genom hågspaltens 6 centrum vinkelrätt mot elektro-
dernas l och 2 centrumlinje, under det att i det andra
ändläget den ena spolen, exempelvis 8, är anordnad i
planet ll, varvid den andra spolen 7 är förskjuten i
förhållande till spolen 8 i riktning mot den negativa
elektroden 2. Planet ll visas i fig 1 medelst en streckad
linje. Detta innebär med andra ord, att den ena spolen,
exempelvis 8 är åtskild från planet ll åt hållet för
den positiva elektroden 1 med ett avstånd, som varierar
mellan 0 och L/2, där L är avståndet mellan spolarna 7
och 8, medan den andra spolen 7 är åtskild från planet ll
åt hållet för den negativa elektroden 2 med ett avstånd
varierande mellan L/2 och L. I det fall spolarna 7 och 8
intar något annat läge i förhållande till planet ll förlorar
det magnetiska, av spolarna 7, 8 formade fältet, förmågan
att hålla ljusbågen, som därför förflyttar sig längs
elektrodernas 1 och 2 ytor på oordnat sätt. Man har kunnat
konstatera, att spolarnas 7 och 8 läge är optimalt, när
spolen 8 ligger i planet för den positiva elektrodens
ändyta, under det att avståndet mellan spolarna 7 och 8
är dubbelt så stort som bågspaltens 6 tjocklek. (Med
uttrycket “spolen ligger i planet __." avses här och
fortsättningsvis att i planet ligger den ändyta hos spolen,
som är vänd mot bågspalten 6).
Spolarnas 7 och 8 diameter och antal lindningsvarv
l-ffi
10
15
20
25
30
35
9
samt strömstyrkan i spolarna 7 och 8 bör väljas genom
beräkning eller genom försök i beroende av ljusbágens
parametrar, elektrodernas 1 och 2 diameter och bágspaltens 6
tjocklek.
I fig 3 och 4 visas en andra utföringsform av ljusbåg-
anordningen enligt uppfinningen, där organet för stabilise-
ring av läget hos ljusbàgen i bågspalten - till skillnad
från stabiliseringsorganet i den första utföringsformen
av anordningen - är uppbyggt av exempelvis tre identiska
spolar 12, vilkas form skiljer sig från de i fig l och 2
visade spolarnas 7 och 8 form. Varje spole 12 har formen
av en rektangelformad ram, vars plan är krökt efter en
cylindrisk yta på ett sådant sätt, att spolen 12 har
två cirkelbàgformade sidor 13, 14 och två raka sidor 15.
Spolarna 12 är anordnade runt om kammaren 3 medelst en
konsol eller fribärande arm 16, varvid spolarnas 12 raka
sidor 15 är parallella med elektrodernas 1 och 2 centrumlin-
je, medan spolarnas 12 cirkelbâgformade sidor 13 och 14
bildar tvâ respektive cirkelbanor (omkretsar), vilkas
mittpunkter ligger på en med elektrodernas 1 och 2 centrum-
linje parallell linje. I den i fig 3 och 4 visade utförings-
formen av ljusbàganordningen enligt uppfinningen ligger
de av spolarnas 12 cirkelbàgformade sidor 13 och 14 bildade
omkretsarnas (cirkelbanornas) mittpunkter på elektroder-
nas 1 och 2 centrumlinje. Längden av varje spoles 12
raka sidor 15 är lika med minst bágspaltens 6 tjocklek,
under det att avståndet mellan spolarna 12 måste vara
så kort som möjligt. Det är härvid att föredra, att de
närliggande spolarnas 12 närliggande raka sidor 15 ligger'
tätt (intimt) intill varandra, såsom framgår av fig 4.
Spolarna 12 är kopplade till den elektriska ström-
källan 9 och är seriekopplade med varandra på ett sådant
sätt, att de i spolarnas 12 närliggande raka sidor 15
(fig 3) flytande strömmarna är motriktade. Samtidigt
flyter strömmarna i de bågformade, i samma plan liggande
sidorna 13 eller 14 i samma riktning, under det att ström-
riktningen i de bågformade sidorna 13 är motsatt ström-
461 761
10
15
20
25
30
35
10
riktningen i de bágformade sidorna 14. Spolarna 12 kan
kopplas till den elektriska strömkällan 9 (fig 4) på
annat sätt. De kan exempelvis parallellkopplas med varandra
eller alternativt kan varje spole 12 matas (med elektrisk
ström) från var sin individuella elektrisk strömkälla.
Den elektriska strömkällan 9 kan utgöras av såväl en
lik- som en växelströmkälla.
Mellan varje spoles 12 anslutningsledare (ändar)
är variabla motstånd 17 inkopplade. I stället för de
variabla motstånden 17 kan man använda en valfri styrkrets,
som kan ändra strömmen i spolarna 12 i överensstämmelse
med den önskade lagbundenheten för förflyttning av ljus-
bágen. Dylika styrkretsar är väl kända för fackmän inom
detta tekniska område och visas därför icke i fig 3 och 4.
Spolarnas 12 tjocklek är - även som i den första
utföringsformen av ljusbåganordningen enligt uppfinningen -
minst en tiopotens mindre än radien hos den cylindriska
yta, utefter vilken spolarna 12 är krökta, och mindre
än längden av spolarnas 12 raka sidor 15 (fig 3). Ett
dylikt dimensionsförhàllande medverkar till att spolarna 12
alstrar det magnetfält, som är identiskt med det magnetfält,
som induceras av lindningsvarv eller härvor med samma
form, vilka genomflytes av elektrisk ström.
Spolarnas 12 läge i centrumaxelriktningen för elektro-
derna 1 och 2 är - liksom i den i fig 1 och 2 visade
anordningen - begränsat av två ändlägen, varvid i det
första ändläget är spolarna 12 belägna symmetriskt i
förhållande till planet ll, som går genom bågspaltens 6
centrum vinkelrätt mot elektrodernas 1 och 2 centrumlinje.
I det andra ändlâget är spolarna 12 förskjutna i riktning
mot den negativa elektroden 2, under det att spolarnas 12
cirkelbågformade sidor 14 ligger i planet ll. Det är
att föredra, att spolarna 12 intar det läge, vari spolar-
nas 12 cirkelbågformade sidor 14 ligger i planet för
den positiva elektrodens l ändyta, medan längden av spolar-
nas 12 raka sidor 15 är dubbelt så stor som bágspaltens 6
tjocklek.
1)'
10
15
20
25
30
35
.fä-
cm
...å
sa
C\
-å
ll
Det är uppenbart, att de i fig 1, 2, 3 och 4 visade
utföringsformerna av ljusbàganordningen enligt föreliggande
uppfinning representerar ekvivalenta tekniska lösningar
för problemet med att i bàgspalten 6 kunna alstra ett
magnetfält, som gör det möjligt att effektivt stabilisera
läget hos ljusbàgen i bågspalten 6. I de båda utförings-
formerna av anordningen formas detta magnetiska fält
av de ringformade, elektroderna 1 och 2 omgivande elementen,
som är fördelade i elektrodernas 1 och 2 centrumaxelriktning
och är inkopplade i motfas mot varandra pà ett sådant
sätt,
I den första, i fig l och 2 visade utföringsformen av
att stömmarna i dessa element blir motriktade.
anordningen enligt föreliggande uppfinning utgöres dylika
ringformade element av de cylindriska spolarna 7 och 8,
under det att i den andra, i fig 3 och 4 visade utförings~
formen av anordningen utgöres det ena ringformade elementet
av spolarnas 12 cirkelbågformade sidor 13, medan det
andra ringformade elementet utgöres av spolarnas 12 cirkel-
bågformade sidor 14. Den andra utföringsformen av ljusbàg-
anordningen enligt föreliggande uppfinning kan - jämfört
med den första utföringsformen av anordningen - utföra
den extra funktionen, nämligen att man kan förflytta
ljusbågen i zonen för bågspalten 6 genom att elektriska
strömmar med olika strömstyrka får flyta genom spolarna 12.
I det fall man endast önskar stabilisera ljusbâgens
läge eller önskar stabilisera ljusbågens läge och förflytta
ljusbágen endast i en riktning, är det minimala antalet
spolar 12 i den i fig 3 och 4 visade anordningen lika
med tvâ. Om man önskar stabilisera ljusbàgens läge och
förflytta ljusbâgen i en valfri riktning, är det minimala
antalet spolar 12 lika med tre.
Eftersom de ovan beskrivna utföringsformerna av
ljusbàganordningen enligt föreliggande uppfinning är
ekvivalenta, väljes parametrarna för spolarna 12 i anord-
ningen enligt fig 3 och 4 analogt med vad som beskrives
under hänvisning till anordningen enligt fig l och 2.
Den elektriska ljusbáganordningen enligt föreliggande
461
10
15
20
25
30
7_6 1
12
uppfinning fungerar på följande sätt. Samtidigt som den
elektriska strömkällan 4 (fig 1) inkopplas, matas elektro-
derna l och 2 med en spänning, som är tillräckligt hög
för att en elektrisk urladdning skall kunna initieras
i bågspalten 6. Samtidigt inkopplas strömkällan 9, vari-
genom elektrisk ström börjar flyta genom spolarna 7 och 8,
varvid strömríktningen i spolen 7 är motsatt strömriktningen
i spolen 8. I
I bågspalten 6 alstras ett inhomogent (olikformigt)
magnetfält, som uppvisar ett mer markerat fältstyrke-
minimum vid spolarnas 7 och 8 centrumlinje jämfört med
det magnetfält, som alstras av den ena spolen, vid samma
energiförbrukning. Denna omständighet illustreras i fig 5,
som för den i fig 1 visade anordningen, medelst en hel-
dragen linje visar en kurva över fördelningen av den
magnetiska fältstyrkegradient i planet ll, som är vinkel-
rätt mot spolarnas 7 och 8 centrumlinje och sträcker
sig genom bågspaltens 6 centrum. Spolarna 7 och 8 är
skilda från varandra med ett avstånd, som är lika med
bágspaltens 6 tjocklek, som är lika med spolarnas 7 och 8
radie. Den magnetiska fältstyrkegradienten 'HQ och avstån-
det p från spolarnas 7 och 8 centrumlinje är uttryckta
i s k relativa enheter. För en jämförelse visas i fig 5
medelst en streckad linje en kurva över fördelningen
av den magnetiska fältstyrkegradienten hos det magnetfält,
som skall alstras av en enda spole med samma parametrar,
i ett plan, som är skilt från spolen med ett avstånd lika
med bàgspaltens halva tjocklek.
Ljusbågen (som uppvisar diamagnetiska egenskaper)
ligger i omrâdet för den magnetiska fältstyrkans minimum
inom gränserna för bâgspalten 6. Genom att det alstrade
magnetfältet uppvisar en högre magnetisk fältstyrkégradient
stabiliseras ljusbågens läge-i bágspalten 6 funktions-
säkrare. Om man bibehåller samma s k hållningsegenskaper
hos magnetfältet (dvs magnetfältets förmåga att låsa
eller stabilisera ljusbágens läge) som i den i det sovjet-
ryska uppfinnarcertifikatet nr l 267 633 beskrivna ljus-
fln
10
15
20
25
30
35
461 761
13
båganordningen, minskas energiförbrukningen för alstring
av detta magnetfält i motsvarande grad.
Om spolarna 12 i den i fig 3 och 4 visade utförings-
formen av anordningen enligt uppfinningen genomflytes
av elektriska strömmar med samma strömstyrka, kompenserar
de magnetfält, som alstras av de i de närliggande spolar-
nas 12 närliggande raka sidor 15 flytande strömmarna,
varandra. I detta fall kan man endast stabilisera (låsa)
ljusbàgens läge i riktningen för den av spolarna 12 bildade
cylinderns centrumaxel, varför den i fig 3 och 4 visade
anordningen kommer att arbeta analogt med anordningen
enligt fig l och 2. För förflyttning av ljusbàgen i bág-
spalten 6 ändrar man strömstyrkan i en eller tvâ spolar 12
medelst respektive variabla motstånd l7. Om man exempelvis
minskar strömstyrkan i någon av spolarna 12 kommer ljus-
bàgen att sammanföras med (bringas närmare) denna spole 12
utefter en radie, som gär genom dess centrum (spolens 12
centrum). Genom att på motsvarande sätt ändra strömstyrkan
i spolarna l2 kan man förinställa en valfri lagbundenhet
för förflyttning av ljusbågen i bágspalten 6. Härvid
minskas energiförbrukningen för förflyttning av ljusbágen
jämfört med energiförbrukningen för förflyttning av ljus-
bâgen i den kända anordningen enligt det sovjetryska
uppfinnarcertifikatet nr 1 267 633, eftersom ändringen
av strömstyrkan i spolarna 12 leder till att området
för den minimala magnetiska fältstyrkan rör sig i bágspal-
ten 6 och ljusbâgen kvarhálles i detta område. Pâ grund
av att ett och samma element användes för stabilisering
av ljusbågens läge och för förflyttning av ljusbàgen
minskas därför också den totala energiförbrukningen för
styrning av ljusbågens läge.
Genom att jämföra anordningen enligt fig l och 2
med den i fig 3 och 4 visade anordningen kan man konstatera
att anordningen enligt fig 3 och 4 ger den fördelen,
att den icke kräver nâgra enskilda element för förflyttning
av ljusbågen. vilket minskar den totala energiförbrukningen
för styrning av ljusbågen. Dessutom är den enligt fig 3
461 761
10
15
(20
25
30
35
14
och 4-utformade ljusbàganordningen bekvämare att använda,
eftersom spolarna kan borttagas utan att andra element
i anordningen måste demonteras.
f:
Inom vissa av användningsomrâdena för elektriska
ljusbâganordningar, exempelvis vid framställning (raffine-
ring) av titan i ljusbágugnar av vakuumtyp, riskerar
man emellertid att ljusbàgen eventuellt genombränner
den vattenkylda kammarens vägg, vilket kan leda till
explosion. Om hänsyn tages till dessa riskfyllda drift-
förhållanden kan det konstateras, att den elektriska,
enligt fig 3 och 4 utformade ljusbáganordningen uppvisar
en sämre fnnktionssäkerhet (jämfört med den i fig 1 och 2
visade utföringsformen), eftersom ljusbågen - i det fall
en av spolarna 12 eventuellt blir funktionsoduglig -
förskjutes och kan träffa vakuumkammarens vägg.
Nedan anges nâgra av de viktiga dimensionerings-
parametrarna för de i fig 1 och 2 resp i fig 3 och 4
visade utföringsformerna av den elektriska ljusbáganord-
ningen enligt föreliggande uppfinning.
Elektrisk ljusbàganordning enligt fig 1 och 2
Elektrodernas diameter 200 mm
Elektrodmaterial titan
Bâgspaltens tjocklek 50 mm
Ljusbàgens diameter 15 mm
Ljusbågens arbetsström 50 A (likström)
Spolarnas diameter 250 mm
Spolarnas tjocklek 25 mm
Spolarnas höjd 25 mm
Antal lindningsvarv i varje spole 500
100
Den ena spolen är anordnad i planet för den positiva
elektrodens ändyta I
Avstånd mellan spolarna mm
Strömstyrka i vardera spolen 5 A (likström)
0,5 kW
Den effekt, som förbrukas av spolen med samma para-
Spolarnas effektförbrukníng
\\
metrar som i den genom det ryska uppfinnarcertifikatet
nr 1 267 633 kända ljusbàganordníngen, är 5 kW.
10
15
20
46? 76?
15
Elektrisk ljusbåganordning enligt fig 3 och 4
Elektrodernas diameter 200 mm
Elektrodmaterial titan
Bàgspaltens tjocklek 50 mm
Ljusbågens diameter 15 mm
Ljusbågens arbetsström 50 A (likström)
Antal spolar 3
Spolarnas tjocklek 25 mm
Antal lindningsvarv i varje spole 500
Radie hos spolarnas cirkelbàg-
formade sidor 125 mm
Längd av spolarnas raka sidor lOO mm
Strömstyrka i varje spole 5 A (likström)
Varje spoles ena cirkelbågformade sida ligger i
planet för den positiva elektrodens ändyta.
Effektförbrukningen för stabilisering av ljusbágens
läge och för förflyttning av ljusbågen i den genom det
ryska uppfinnarcertifikatet nr 1 267 633 kända ljusbàg-
anordningen är 10 kW.
Såsom det framgår av de ovan angivna uppgifterna,
medverkar den enligt föreliggande uppfinning föreslagna
ljusbåganordningen till att minska energiförbrukningen
för styrning (reglering) av ljusbàgens läge med 10 gånger.
Claims (2)
- PATENTKRAV "91 l. Elektrisk ljusbàganordning innefattande tvâ axi- ellt anordnade elektroder (1 och 2), vilka är skilda från varandra medelst en bågspalt (6), och ett organ, som är avsett att stabilisera ljusbágens läge i bàgspal- ten (6) och innefattar en cylindrisk, elektroderna (l och
- 2) omgivande spole (7), som är anordnad i ett mot elektro- dernas (l och 2) centrumlinje vinkelrätt plan, k ä n n e - t e c k n a d av att organet för stabilisering av ljus- bågens läge i bågspalten (6) dessutom innefattar ytter- ligare en cylindrisk, elektroderna (l och 2) omgivande spole (8), som är anordnad axiellt med den första spolen (7) och är belägen pá ett avstånd från denna, som är lika med minst bágspaltens (6) tjocklek, varvid spolarna (7 och 8) är kopplade till en elektrisk strömkälla (9) på ett sådant sätt, att strömriktningen i en av spolarna (7,8) är motsatt strömriktningen i en annan spole (7,8), under det att spolarnas (7 och 8) läge i förhållande till ett plan (ll), som gär genom bágspaltens (6) centrum vinkelrätt mot elektrodernas (l och 2) centrumlinje, är begränsat av tvâ ändlägen, varvid 1 det första ändläget spolarna (7 och 8) är anordnade symmetriskt i förhållande till planet (ll), under det att i det andra ändläget ligger den ena spolen (8) i planet (ll), medan den andra spolen (7) är förskjuten i riktning mot den negativa elektroden (2). 2. Elektrisk ljusbáganordning innefattande tvà axi- ellt anordnade elektroder (1 och 2), vilka är skilda frán varandra medelst en bágspalt (6), och ett med en spole (12) försett organ för stabilisering av ljusbágens läge i bågspalten (6), k ä n n e t e c k n a d av att organet för stabilisering av ljusbàgens läge i bâgspalten (6) dessutom innefattar ytterligare minst en spole (12), varvid varje spole (12) utgöres av en rektangelformad, utefter en cylindrisk yta krökt ram, under det att spo- 15 10 15 J; CN ...à \.1 ox -Ä 17 larna (12) är anordnande runt om elektroderna (l och 2) pá ett sådant sätt, att spolarnas (12) cirkelbågformade sidor (13 och l4) bildar två respektive cirkelbanor (om- krets), vilkas mittpunkter ligger på en linje, som är parallell med elektrodernas (1 och 2) centrumlinje, varvid spolarna (12) är kopplade till en elektrisk strömkälla (9) pà ett sådant sätt, att de i de närliggande spelarnas (12) närliggande raka sidor (15) flytande strömmarna är mot- riktade, under det att längden av varje spoles (12) raka sida är lika med minst bàgspaltens (6) tjocklek och varje spoles (12) läge i förhållande till ett plan (ll), som gár genom bágspaltens (6) centrum vinkelrätt mot elek- trodernas (1 och 2) centrumlinje, är begränsat av tvâ ändlägen, varvid i det ena ändläget spolen (12) är be- lägen symmetriskt i förhållande till planet (ll), medan i det andra ändläget spolen (12) är förskjuten i riktning mot den negativa elektroden (2), medan spolens (12) ena cirkelbàgformade sida (14) ligger i planet (ll).
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8801660A SE461761B (sv) | 1988-05-03 | 1988-05-03 | Elektrisk ljusbaaganordning |
GB8810904A GB2218604A (en) | 1988-05-03 | 1988-05-09 | Electric-arc device |
FR888806543A FR2631507B1 (fr) | 1988-05-03 | 1988-05-16 | Dispositif electrique a arc |
DE3816772A DE3816772A1 (de) | 1988-05-03 | 1988-05-17 | Lichtbogenanlage |
JP63119461A JPH01320793A (ja) | 1988-05-03 | 1988-05-18 | 電弧装置 |
US07/206,046 US4931702A (en) | 1988-05-03 | 1988-06-13 | Electric-arc device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8801660A SE461761B (sv) | 1988-05-03 | 1988-05-03 | Elektrisk ljusbaaganordning |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8801660D0 SE8801660D0 (sv) | 1988-05-03 |
SE8801660L SE8801660L (sv) | 1989-11-04 |
SE461761B true SE461761B (sv) | 1990-03-19 |
Family
ID=20372209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8801660A SE461761B (sv) | 1988-05-03 | 1988-05-03 | Elektrisk ljusbaaganordning |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4931702A (sv) |
JP (1) | JPH01320793A (sv) |
DE (1) | DE3816772A1 (sv) |
FR (1) | FR2631507B1 (sv) |
GB (1) | GB2218604A (sv) |
SE (1) | SE461761B (sv) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05159851A (ja) * | 1991-12-06 | 1993-06-25 | Mitsubishi Electric Corp | 高電流密度グロー放電スイッチ |
JP2861757B2 (ja) * | 1992-11-10 | 1999-02-24 | 三菱電機株式会社 | 真空バルブの電極装置 |
US5708677A (en) * | 1995-04-21 | 1998-01-13 | Sandia Corporation | Arc voltage distribution skewness as an indicator of electrode gap during vacuum arc remelting |
JP3456066B2 (ja) * | 1995-09-19 | 2003-10-14 | 三菱電機株式会社 | アーク制御装置 |
IT1289001B1 (it) * | 1996-10-14 | 1998-09-25 | Danieli Off Mecc | Sistema per l'agitazione elettromagnetica del metallo liquido in forni elettrici ad arco a corrente continua |
US5956366A (en) * | 1997-02-26 | 1999-09-21 | Nkk Steel Engineering, Inc. | Arc furnace and method in which molten material is stirred and the arc is guided |
US6549557B1 (en) | 2001-05-18 | 2003-04-15 | Ucar Carbon Compan, Inc. | AC arc furnace with auxiliary electromagnetic coil system for control of arc deflection |
US7893588B1 (en) * | 2007-02-22 | 2011-02-22 | Galaxy, LLC | Magnetic electron exciter and methods |
CN104661349B (zh) * | 2014-12-11 | 2016-05-11 | 中国航天空气动力技术研究院 | 高压低烧蚀管式电极 |
CN113195154A (zh) * | 2018-12-19 | 2021-07-30 | 松下知识产权经营株式会社 | 焊接系统及使用该焊接系统的工件的焊接方法 |
CN111912227A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-10 | 清华大学 | 一种动态加载耦合交变电流的快速烧结设备及烧结方法 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB252037A (en) * | 1924-12-11 | 1926-05-11 | George Evreynoff | Improvements in or relating to electric furnaces |
US2164024A (en) * | 1935-12-07 | 1939-06-27 | Ig Farbenindustrie Ag | Electric arc furnace |
US2978525A (en) * | 1957-06-11 | 1961-04-04 | Heraeus Gmbh W C | Magnetic field coil for concentrating the arc in a vacuum arc furnace |
GB1130594A (en) * | 1966-05-05 | 1968-10-16 | Vnii Elketrosvarochnogo Oboru | A device for the welding of articles with a closed weld line |
DE1758726A1 (de) * | 1968-07-30 | 1971-03-11 | Roechlingsche Eisen & Stahl | Lichtbogen-Stahlschmelzofen mit erhoehter Haltbarkeit der Ausmauerung |
US3629553A (en) * | 1969-01-10 | 1971-12-21 | Westinghouse Electric Corp | Recurrent arc heating process |
BE758297A (fr) * | 1969-11-03 | 1971-04-01 | Siemens Ag | Dispositif de protection des electrodes d'une installation destinee a la production d'un jet de gaz |
US3636228A (en) * | 1970-09-04 | 1972-01-18 | Westinghouse Electric Corp | Apparatus for monitoring arc rotation on an electrode |
US3793468A (en) * | 1972-09-22 | 1974-02-19 | Westinghouse Electric Corp | Furnace apparatus utilizing a resultant magnetic field or fields produced by mutual interaction of at least two independently generated magnetic fields and methods of operating an electric arc furnace |
GB1525394A (en) * | 1974-10-02 | 1978-09-20 | Daido Steel Co Ltd | Heat treating apparatus and method |
SE396265B (sv) * | 1975-01-14 | 1977-09-12 | Asea Ab | Anordning for likstromsmatade ljusbagsugnar |
DE3115279A1 (de) * | 1981-04-15 | 1982-12-30 | Vsesojuznyj naučno-issledovatel'skij institut Metiznoj promyšlennosti VNIIMETIZ, Magnitogorsk, Čeljabinskaja oblast' | Verfahren zur lichtbogenbearbeitung der oberflaeche von werkstuecken |
NO162440C (no) * | 1983-03-15 | 1989-12-27 | Skf Steel Eng Ab | Anordning ved elektrisk oppvarming av gasser. |
SU1267633A1 (ru) * | 1983-04-01 | 1986-10-30 | Ордена Ленина физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе | Устройство дл перемещени электрической дуги в нагревательной установке |
EP0173583B1 (en) * | 1984-08-31 | 1990-12-19 | Anelva Corporation | Discharge apparatus |
US4859908A (en) * | 1986-09-24 | 1989-08-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Plasma processing apparatus for large area ion irradiation |
-
1988
- 1988-05-03 SE SE8801660A patent/SE461761B/sv not_active IP Right Cessation
- 1988-05-09 GB GB8810904A patent/GB2218604A/en not_active Withdrawn
- 1988-05-16 FR FR888806543A patent/FR2631507B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1988-05-17 DE DE3816772A patent/DE3816772A1/de not_active Withdrawn
- 1988-05-18 JP JP63119461A patent/JPH01320793A/ja active Pending
- 1988-06-13 US US07/206,046 patent/US4931702A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2631507B1 (fr) | 1990-08-31 |
SE8801660D0 (sv) | 1988-05-03 |
SE8801660L (sv) | 1989-11-04 |
DE3816772A1 (de) | 1989-11-30 |
US4931702A (en) | 1990-06-05 |
GB2218604A (en) | 1989-11-15 |
GB8810904D0 (en) | 1988-06-15 |
JPH01320793A (ja) | 1989-12-26 |
FR2631507A1 (fr) | 1989-11-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE461761B (sv) | Elektrisk ljusbaaganordning | |
US20140272730A1 (en) | Active magnetic control of a flame | |
KR101616487B1 (ko) | 역극성 공동형 플라즈마 토치용 전극 및 이를 이용한 역극성 공동형 플라즈마 토치 | |
US2652440A (en) | Electric arc melting furnace | |
SE422867B (sv) | Elektrod for ljusbagsugnar | |
KR101974671B1 (ko) | 유리 모재용 가열로 | |
US571463A (en) | Controlling electric arcs | |
EP0204052A3 (en) | Method and system for controlling the electrode erosion of a plasma torch | |
US2231330A (en) | Electrode structure | |
KR200151428Y1 (ko) | 무전자파 온도 조절기를 갖는 전기 침구 | |
RU2762196C2 (ru) | Электродуговой плазмотрон | |
US5303117A (en) | Electrostatic positioner | |
US761117A (en) | Electrical regulating mechanism. | |
RU2715054C1 (ru) | Электродуговой плазмотрон | |
US1353693A (en) | Magnetic deflector for electric arcs in lamps, searchlights, and the like | |
SU48912A1 (ru) | Электрическа печь сопротивлени | |
US737825A (en) | Electric-arc lamp. | |
SU1443054A2 (ru) | Дугова лампа | |
US621876A (en) | Ernest p | |
US854764A (en) | Three-phase-current arc-lamp. | |
US946156A (en) | Arc-lamp. | |
US1281743A (en) | Arc-lamp. | |
US275173A (en) | Electric-arc lamp | |
US740428A (en) | Spark-gap. | |
SU1552241A1 (ru) | Высокочастотный регул тор мощности нагрева |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8801660-5 Effective date: 19921204 Format of ref document f/p: F |