Введение
Глава 1. Описание различных типов электродов и конструкций электродных блоков плазмотронов 9
1.1. Классификационные признаки конструкций плазмотронов 9
1.2. Плазмотроны с радиальным перемещением пятна дуги по поверхности электродов 10
1.2.1. Плазмотрон с вихревой стабилизацией дуги 11
1.2.2. Плазмотроны коаксиальной схемы 13
1.2.3. Плазмотроны постоянного тока с межэлектродными вставками (МЭВ) 15
1.2.4. Плазмотрон с жидкими металлическими контактами 16
1.2.5. Трехфазные электродуговые плазмотроны типа «Звезда» 17
1.2.5. Плазменные генераторы со стержневыми электродами 18
1.3. Описание различных типов электродов и конструкций электродных блоков плазмотронов переменного тока с линейным перемещением пятен дуги 20
1.3.1. Плазмотрон переменного тока с трубчатыми электродами 20
Выводы 22
Глава 2. Процессы, происходящие на электродах, природа электрической эрозии. Экспериментальные установки. Измерения 24
2.1. Природа электрической эрозии и основные физические явления на электродах 24
2.1.1. Основные процессы в плазме и на электродах 26
2.1.2. Эмиссия 26
2.2. Тепловые потоки в электроды 28
2.3. Приэлектродные явления 31
2.3.1. Падение напряжения 31
2.4. Роль кислорода в снижении ресурса электродов 33
2.5. Влияние полярности электродов на износ 35
2.6. Экспериментальные установки. Измерения 37
2.6.1. Системы обеспечивающие работоспособность экспериментальной установки и требования к ним 37
2.6.2. Алгоритм функционирования:систем 39
2.7. Принципиальная схема проведения измерений и выполнения экспериментов 40
2.7.1. Исследование химического состава фаз и оптические металлографические исследования 42
2.7.2. Определение механических и электрических характеристик материала электрода 42
2.8. Экспериментальная установка для исследования стерншевых электродов с радиальным перемещением пятна привязки электрической дуги 43
2.9. Экспериментальная установка для исследования трубчатых электродов с линейным перемещением точки привязки электрической дуги. 45
2.10. Экспериментальная установка для исследования стержневых электродов при частоте питающего напряжения до 5 кГц. 48
2..10.1. Источник питания плазмотрона 49
Выводы 52
Глава 3. Исследование материалов электродов и их конструкций для плазменных генераторов переменного тока (рабочий газ воздух) в диапазоне токов до 50 А 53
3.1. Однофазные плазмотроны со стержневыми электродами. Однослойные электроды 53
3.2. Трехфазные плазмотроны со стержневыми электродами. Многослойные электроды 62
3.3. Однофазные плазмотроны высокой частоты со стержневыми электродами. Двухслойный электрод. 65
3.3.1. Скоростная киносъемка 65
3.4. Исследование тонкой структуры и распределения химических элементов по сечению электродов после их ресурсных испытаний .
Глава 4. Исследование материалов электродов и их конструкций для плазменных генераторов переменного тока (рабочий газ воздух) в диапазоне токов до 1000 А 76
4.1. Оптимизация конструкции электродов 79
4.1.1. Трубчатые электроды 19
4.1.2. Массивные составные электроды 80
4.1.3. Монолитные электроды: 81
4.2. Электроды трехфазного плазмотрона переменного тока модернизированной конструкции 82
4.3. Анализ стругстуры материала трубчатых электродов после взаимодействия с электрической дугой мощностью до 500 кВт в атмосфере окислительного рабочего газа 88
Выводы: 91
Заключение 93
Литература 95
