Способ нагрева металла плазменной дугой постоянного тока

ПЛАЗМЕННОЙ ДУГОЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА(57) Изобретение относится к технологии Машиностроения и может быть использовано при плавлении Металлов электрической дугой в печах,электроконтактной обработке, сварке, плазменной резке, плазМенно-Механической обработке и др.ЦЕЛЬ ИЗОбрЕТЕНИЯ - СНИЖЕНИЕ расхода ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПрИ питании ДУГИ ОТ ВЫПрЯМИТЕЛЯ. СПОСОб нагрева Металла ПЛЗЗМЕННОЙ ДУГОЙ ПОСТОЯННОГО тока, ПрИ КОТОрОМ ОСУЩЕСТВЛЯЮТ резонансное совпадение частоты ПИТЗЮЩЕГО ТОКЭ. С частотой колебаний частиц плазмы. РЕЗОНЗНСНОЕ совпадение частот ОСУЩЕСТВЛЯЮТ ПУТЕМ ИЗМЕНЕНИЯ фОрМЫ ПИТЗЮЩЕГО ДуГу тока.быть использовано при плавлении металлов электрической дугой вэлектрических печах, злектроконтактной обработке, плазменной резке, плазменно-механической обработке и других подобных процессах. Известен способ нагрева и плавки материалов постоянным током/1/ при котором нагрев и плавка проводится посредством электричес кой дуги, зажигаемой между подвижным электродом и токопроводящим материалом.Недостатком данного способа является довольно значительные удельные расходы электроэнергии.Наиболее близким по технической сущности является способ нагрева металлов. плазменной дугой постоянного тока, при котором осуществляют резонансное совпадение частоты птающего тока с частотой колебаний частиц плазмы, для этого предварительно определяют частоту самопроизвольной пульсации тока в дуге при его максимальной амплитуде и на дугу дополнительно подают ток с указанной частотой от самостоятельного генератора с диапазоном регулирования частоты от 20 до 400 герц /2/.Недостатком данного способа является необходимость иметь сне пиальный источник генерации электрического тока в определенном диапазоне частот, сложность устройства и осуществления технологического процесса, невозможность осуществить на большие токи мощ ности.Целью изобретения является снижение расхода злектрознергии при штанин дуги от выпрямителя.Поставленная цель достигается тем, что в способе нагрева металла плазменной дугой постоянного тока, при котором осуществлшот резонасное совпадение частоты питающего тока с частотой колебаний частиц плазмы, согласно изобретению резонансное совпадение частотосуществляют путем изменения формы питающего дугу тока.3 На фиг.1 представлена схема питания дуговых печей от тран сформатора через диоды с регулировкой формы выпрямленного напряже ния дросселями насыщения. На фиг.2 представлена схема питания дуги от трансформатора через тиристоры, где они служат и для выпрям ления переменного напряжения в постоянное и для регулировки его формы.Схема птания на фиг.1 содержит трансформатор 1, на высокой стороне которого имеется устройство переключения ступеней напряжения 2. Обычно 18-19 ступеней и напряение подводимое к электродам,можно изменить от 1 до 700 вольт. На стороне пониженного напряжения между вторичной обмоткой трансформатора 3 и выпрямителя (дио дами размещены дроссели насыщения 5 с обмотками пощиагничиванияЬ. Обмотка подмагничивания питается от выпрямтельного устройства 7, а для регулирования величины тока в ней служит потенциометр 8. Электроды 9 питаются током от выпрямителей, а электроды 10 подсое динены к нулевой вторичной обмотке трансформатора.Предлагаемый способ осуществляется следующим образом после зажигания дуги переключающим устройством 2 добиваются, чтобы ток на электроды 9 подавался в зависимости от технологических условий. Затем потенциометрам 8 регулируют ток в обмотке подмагничивания 6 до тех пор пока не добьются той формы, при которой требуется наименьшее напряжение для поддержания рабочего тока в электродах. Амплитуду и частоту тока в дуге определяют анализатором гармоник С 453. Максимальная амплитуда обычно находится при частоте 502 ОС герц.На фиг.2 представлена схема питания дуги, которая содержит трансформатор 1, на высокой стороне которого имеется устройствоперенимания ступеней напряжения 2. Выпрямление переменного в пос тоянный ток осуществляется тиристорами 3, от которым подводится кэлектродам 4. Электрод 5 подключен к нулевой точке вторичной обмот ки трансформатора.4 Работа осуществляется следующим образом После зажигания ду ги переключающим устройством 2 устанавливают рабочую величину тока на электродах 4. Изменением угла открытия тиристорвБЗ добиваются формы напряжения такой, чтобы для поддержания заданной рабочей ве личны тона на электродах требовалось наименьшее напряжение. Амп тъмь литуду И частотуУЪ дуге определяют анализатором гармоник С 4-53.ИСПОЛЬЭОВЗНИЭ ДВННОГО СПОСОб ПОЗВОЛЯЕТ ПОЛУЧЗТЬ КЕЧВСТВЭННЫЭ материалы И сплавы, СНИЗИФЬ СЭВСТОИМОСТЬ процесса за счет СНИЖЭНИЯ расхода ЭЛВКТРОДОВ И электроэнергии, СНИЗИТЬ ШУМ И ВЫбрОСвредных веществ, улучить условия труда и экологическую обстановку.Способ нагрева металла плазменной дугой постоянного тока,при котором осуществляют резонансное совпадение часготы питающего тока с частотой колебаний частиц плазмы, отличающийся тем, что с целью снижения расхода электроэнергии при питании дуги от выпрямителя, резонансное совпадение частот осуществляют путем измене ния формы питающего дугу тока.