1. Лабораторная работа № 8 (Плазма-1)
ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ
И ПРИНЦИПА РАБОТЫ
ЭЛЕКТРОДУГОВОГО ПЛАЗМОТРОНА
Цель работы: изучить конструкцию и принцип работы электродугового
струйного плазмотрона. Снять вольт – амперную характеристику дуги.

2. Плазмотроны и их типы
Низкотемпературную плазму получают в устройствах, называемых плазмотронами, или
генераторами плазмы. Существует много различных схем и конструкций плазмотронов. Среди них
наибольшее применение получили однодуговые плазмотроны постоянного тока и
высокочастотные плазмотроны.
Различают дуговые плазмотроны постоянного тока с вынесенной (рис.1) и внутренней дугой.
В плазмотронах первого типа, которые называют
плазмотронами прямого действия, электрическая
дуга 1 горит между электродом – катодом 2 и
Обрабатываемой заготовкой – анодом 5. Разрядная
камера 4 охлаждается водой. Плазмообразующий
газ 3 подается соосно с катодом. Область энерговыделения плазменной струи расположена ближе
к обрабатываемой поверхности. Плазмотроны
Прямого действия применяют для сварки, наплавки,
резки токопроводящих материалов.
Рис.1.

3. Плазмотроны и их типы
Плазмотроны с внутренней дугой (рис.2) называют еще струйными плазмотронами, или
плазмотронам косвенного действия. Плазма образуется в электрической дуге 1 между
корпусом разрядной камеры 2, являющейся анодом, и катодом 3. В разрядную камеру
подается плазмообразующий газ 4.
Продукты эрозии электродов, сопел дуговых
плазмотронов загрязняют плазму. Поэтому,
если к плазменной струе предъявляются
повышенные требования по чистоте, то применяют
безэлектродные высокочастотные индукционные
(ВЧИ) плазмотроны.
Рис.2.
В ВЧИ плазмотроне плазмообразующий газ 1
вводится в разрядную камеру 2 и нагревается вихревыми
токами с помощью индуктора 3, питаемого от
высокочастотного генератора 4. Струя плазмы 5 направляется
на обрабатываемую поверхность заготовки 6.
В данной работе в качестве генератора
низкотемпературной воздушной плазмы используется
однодуговой плазмотрон постоянного тока с
самоустанавливающейся длиной дуги.

4. Лабораторная плазменная установка
В комплект плазменной установки входят: плазмотрон, источник постоянного тока
(выпрямитель ВУ-110), система подачи плазмообразующего газа и пульт управления с
контрольно-измерительными приборами.
Схема плазмотрона
Плазмотрон состоит из катодного узла 1, изолятора 2 и анодного узла 3, которые
образуют дуговую камеру плазмотрона.
Катодный узел 1 плазмотрона содержит катододержатель 4, систему трубок для ввода
плазмообразующего воздуха в дуговую камеру плазмотрона и воды для охлаждения катода 5.

5. Экспериментальная часть
Проведение эксперимента
1. Установить ток дуги IД = 20 А.
2. Измерить напряжение дуги UД.
3. П.п. 1 и 2 повторить еще 2 раза.
4. П.п. 1 – 3 повторить для тока дуги IД = 24, 26 и 20 А.
5. Результаты измерений занести в таблицу.
Таблица
IД , А
20
24
26
30
1
2
UД, В
3
UД ср
Обработка результатов эксперимента
1. Для одного значения тока дуги
измерения напряжения дуги
IД по методике прямых измерений представить результат
UД.
2. Построить вольт – амперную характеристику дуги
3. Сделать выводы по работе.
UД = f(IД).