Устойчивость и регулирование параметров электрической дуги

Для обеспечения длительного устойчивого горения электрической дуги необходимо согласовать статические ВАХ дуги и источника питания. Очевидно, что ток дуги устанавливается в соответствии с точкой пересечения этих ВАХ.

Мощность электрической дуги регулируют:

1. Изменением напряжения питающей сети при постоянном балластном сопротивлении. Напряжение источника питания можно изменять, например, за счет переключения числа витков трансформатора либо изменения сопротивления в цепи возбуждения генератора.

2. Изменением балластного сопротивления переключением его ступеней при неизменном напряжении источника питания. По сравнению с первым, этот способ менее экономичен, поскольку источник вырабатывает постоянную мощность и при уменьшении мощности дуги избыток энергии рассеивается на балластном сопротивлении.

3. Воздействием на дугу различными факторами, в результате чего изменяются условия ее горения при постоянных напряжениях источника и сопротивления в цепи. Среди факторов, воздействующих на дугу, отметим такие, как наложение на дуговой разряд магнитного поля, поток газа, изменение давления среды и самой среды, в которой горит дуга, а также изменение длины дугового столба.

Способы зажигания дуги. В промышленных установках применяются следующие способы возбуждения дугового разряда: импульсное касание электродов; взрыв проводника малого сечения - проволочки; высокочастотный высоковольтный пробой дугового промежутка.

1. При касании электродов под напряжением в точке их касания в переходном контакте выделяется тепловая энергия, вызывающая расплавление участка электрода. При последующем разведении мостик из расплавленного металла взрывается. Под действием электрического поля между электродами горячие участки электрода эмитируют электроны, увеличивающие ионизацию продуктов электрического взрыва жидкого металла и создают цепь тока через образовавшуюся плазму.

2. В случаях, когда электроды неподвижны или бросок тока, возникающий при их замыкании, превосходит допустимые пределы, зажигание дуги производится включением источника питания на закороченные тонким проводником электроды или электроды, находящиеся под напряжением, замыкаются тонкой проволокой. 3. Зажигание дуги импульсным пробоем дугового промежутка, находящегося под напряжением источника питания дуги, производится с помощью осциллятора. Осциллятор - это преобразователь тока промышленной частоты низкого напряжения (60 - 220 В) в ток высокой частоты (150 - 500 кГц) высокого напряжения 2000 - 8000 В.