DE2738813A1 - METHOD AND DEVICE FOR EXTENDING THE LIFE OF ARC ELECTRODES - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR EXTENDING THE LIFE OF ARC ELECTRODESInfo
- Publication number
- DE2738813A1 DE2738813A1 DE19772738813 DE2738813A DE2738813A1 DE 2738813 A1 DE2738813 A1 DE 2738813A1 DE 19772738813 DE19772738813 DE 19772738813 DE 2738813 A DE2738813 A DE 2738813A DE 2738813 A1 DE2738813 A1 DE 2738813A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- field coil
- current
- electrode
- direct current
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/26—Plasma torches
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/26—Plasma torches
- H05H1/32—Plasma torches using an arc
- H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
- H05H1/36—Circuit arrangements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Discharge Heating (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Cable Accessories (AREA)
Description
Dipl.-Ing. f\ A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Drying. H. Liska 273881 3 Dipl.-Ing. f \ A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Drying. H. Liska 273881 3
t MÖNCHEN 86, DENt MÖNCHEN 86, DEN
POSTFACH 860 «20POST BOX 860 «20
TIOXIDE GROUP LIMITED 10 Stratton Street London V1A 4XP / EnglandTIOXIDE GROUP LIMITED 10 Stratton Street London V1A 4XP / England
von Bogenelektrodenof arc electrodes
Sie Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verlängern des Lebensdauer einer Elektrode» zwischen der ein Lichtbogen aufrecht erhalten wird.The invention relates to a method and an apparatus to extend the life of an electrode »between which an arc is maintained.
Beim Betrieb von Einrichtungen, in denen ein Lichtbogen über eine längere Zeitdauer hinweg zwischen Elektroden aufrecht erhalten wird, wie beispielsweise in den als Plasmakanonen bekannten Einrichtungen, ist die Rate bzw. Geschwindigkeit des Eindringens bzw. Durchdringens der Elektrode bzw. Elektroden durch Erosion in dem Bereich, auf dem sich der Licbtbogenfuß ausbildet, außerordentlich wichtig. Wenn die Einrichtung in einem Fabrikationsprozeß benutzt wird, beispielsweise für die kontinuierliche Zufuhr eines Gases bei hoher Temperatur, dann führt eine zu schnelle Eindringungsrate zu einer unannehmbar hohen Ausfallzeit der Einrichtung und des Prozesses. Ein Beispiel eines Prozesses, bei dem ein Lichtbogen zwischenWhen operating facilities where an arc is over sustained between electrodes for a longer period of time, such as in those used as plasma guns known devices, is the rate of penetration of the electrode or electrodes extremely important due to erosion in the area on which the foot of the Licbtbogen is formed. When the establishment is used in a manufacturing process, for example for the continuous supply of a gas at high temperature, then too fast a rate of penetration results in an unacceptable one high facility and process downtime. An example of a process in which an electric arc occurs between
809810/0818809810/0818
Elektroden dazu verwendet wird, Gase für deren nachfolgende Verwendung in einem kontinuierlichen chemischen Verfahren zu erhitzen, ist in der deutschen Patentschrift 1 266 082 beschrieben, wonach das heiße Gas die erforderliche Temperatur für die Oxidation von Metallhalogeniden in der Dampfphase liefert, insbesondere für die Oxidation von Titaniumtetrachlorid zu Titandioxidpigment.Electrodes are used to deliver gases for their subsequent use in a continuous chemical process heating, is described in German patent specification 1 266 082, according to which the hot gas has the required temperature for the oxidation of metal halides in the vapor phase, in particular for the oxidation of titanium tetrachloride to titanium dioxide pigment.
Ein Verfahren zum Herabsetzen der Eindringungsrate bei ein oder mehreren Elektroden besteht darin, daß man um die Elektrode herum eine Feldspule vorsieht, die normalerweise mit Gleichstrom versorgt wird, wodurch bewirkt wird, daß der Lichtbogenfuß auf der Elektrode schnell innerhalb des magnetischen Feldes, das von der Feldspule erzeugt wird, rotiert, so daß infolgedessen die durch Erosion bedingte Eindringungsrate aufgrund des Lichtbogens herabgesetzt wird. Die Verbesserung, die man durch eine derartige Einrichtung erzielt, hat sich als ungenügend erwiesen.A method of reducing the penetration rate at a one or more electrodes consists in providing a field coil around the electrode, normally with direct current is supplied, thereby causing the arc root on the electrode to quickly move within the magnetic field, generated by the field coil rotates, so that as a result, the penetration rate due to erosion due to of the arc is reduced. The improvement obtained by such a device has been found to be insufficient proven.
Das Prinzip der Verwendung einer Feldspule zur Herabsetzung der Eindringungs- bzw. Durchdringungerate der Oberfläche einer Elektrode wird weiterhin bei einer Einrichtung angewandt, die in der deutschen Patentschrift 2 245 540 beschrieben 1st, und bei dieser Einrichtung besteht die Feldspule aus einer Anzahl von Spulen, die längs der Elektrode im Abstand voneinander angeordnet sind, wobei einige von diesen Spulen ausgeschaltet werden können, und zwar vorzugsweise aufeinanderfolgend bzw. regelmäßig aufeinanderfolgend; die Leistung dieser Spulen wird zu den übrigen Spulen umgeleitet. Auf diese Weise wird nicht nur der Bogenfuß Über die Oberfläche der Elektrode rotiert, sondern er wird auch innerhalb des magnetischen Feldes in Längsrichtung über die Oberfläche der Elektrode bewegt, so daß dadurch wiederum die Eindringungs- bzw. Durchdringungsrate der Elektrode durch Erosion herabgesetzt wird. Die Frequenz des Ausschaltens einer Spule dieser Spulenanordnung liegt normalerweise in der Größenordnung von einer Spule pro 5 Tagen. Obwohl eine solche Einrichtung eine niedrigere Eindringungs· bzw. Durchdringungsrate der Elektrode ergibt, als das bei der frü-The principle of using a field coil to reduce the penetration rate of the surface of a Electrode is also used in a device described in German Patent 2 245 540, and In this device, the field coil consists of a number of coils which are spaced along the electrode some of these coils can be switched off, preferably one after the other. regularly in succession; the power of these coils is diverted to the remaining coils. That way won't only the arch base rotates over the surface of the electrode, but it is also within the magnetic field in the longitudinal direction Moved over the surface of the electrode, so that in turn the penetration or penetration rate of the Electrode is degraded by erosion. The frequency of switching off a coil of this coil arrangement is normally on the order of one spool per 5 days. Although such a device has a lower intrusion or Penetration rate of the electrode than that of the early
809810/0816809810/0816
heren Art der PeIdspule der Fall ist, ist immer noch eine größere Verlängerung der Lebensdauer der Elektrode wünschenswert, und mit der vorliegenden Erfindung soll eine solche Verlängerung erzielt werden.The higher type of reference coil is still one Greater extension of the life of the electrode is desirable, and the present invention seeks to achieve a such extension can be achieved.
Demgemäß wird mit der Erfindung eine Einrichtung zum Verlängern der Lebensdauer wenigstens einer der Elektroden, zwischen denen ein Bogen aufrecht erhalten wird, vorgeschlagen, wobei diese Vorrichtung eine Feldspule umfaßt, welche denjenigen Teil der Elektrode umgibt, auf bzw. an dem der Bogenfuß ausgebildet wird; weiterhin umfaßt die Vorrichtung ein System zur Versorgung der Feldspule mit Gleichstrom und einen Stromoszillator, wobei der Ausgang des Stromoszillators und das Gleichstromversorgungssystem in einer solchen Weise miteinander verbunden sind, daß der Strom der Feldspule mit einer Frequenz im Bereich von 5 x 10 bis 1 χ 10"4 Hz oszilliert wird.Accordingly, the invention proposes a device for extending the life of at least one of the electrodes between which an arc is maintained, this device comprising a field coil which surrounds that part of the electrode on which the base of the arc is formed; The apparatus further comprises a system for supplying the field coil with direct current and a current oscillator, the output of the current oscillator and the direct current supply system being connected to one another in such a way that the current of the field coil has a frequency in the range from 5 x 10 to 1 χ 10 " 4 Hz is oscillated.
Hit der Erfindung wird außerdem ein Verfahren zum Verlängern der Lebensdauer wenigstens einer der Elektroden, zwischen denen ein Bogen aufrecht erhalten wird, zur Verfügung gestellt, bei dem mittels einer Feldspule, welche die Elektrode dort umgibt, wo sich der Bogenfuß auf bzw. an der Elektrode befindet, ein genügender magnetischer Fluß erzeugt wird, um den Bogenfuß durch die Zuführung von Gleichstrom zu stabilisieren, und wobei ein Oszillieren des Gleichstrom^ welcher der Feldspule zugeführt wird, mit einer Frequenz im Bereich von 5 x 10"1 bis 1 χ 10~4 Hz bewirkt wird.The invention also provides a method for extending the life of at least one of the electrodes between which an arc is maintained by means of a field coil which surrounds the electrode where the arch foot is on or at the electrode is, a sufficient magnetic flux is generated to the pedicle by the delivery to stabilize direct current, and wherein an oscillation of the DC current is ^ which the field coil is supplied with a frequency in the range of 5 χ x 10 "1 to 1 10 ~ 4 Hz is effected.
Die Feldspule besteht vorzugsweise aus einer Anzahl von Teilspulen, die nebeneinander längs der Elektrode angeordnet und elektrisch miteinander verbunden sowie in einer solchen Weise gewickelt sind, daß der Strom durch jede Spule in der gleichen Richtung fließt, so daß dadurch der magnetische Fluß verstärkt wird. Das leitende Material, mit dem die Spulen gewickelt werden, ist vorzugsweise mit einem Durchgang bzw. Kanal durch die Hitte versehen, durch welchen ein Kühletrömungsmittel,The field coil preferably consists of a number of sub-coils, which are arranged side by side along the electrode and electrically connected to one another as well as in such a manner are wound so that the current flows through each coil in the same direction, thereby increasing the magnetic flux will. The conductive material with which the coils are wound is preferably with a passage or channel through it the Hitte provided through which a cooling fluid,
8U9810/08168U9810 / 0816
beispielsweise Wasser, bei überatmosphärischem Druck, hindurchgeleitet werden kann. Es ist zu bevorzugen, daß die !Peilspulen zusätzlich zu ihrer elektrischen Verbindung miteinander auch mechanisch in einer solchen Weise verbunden sind, daß das Kühl.strömungsmittel durch mehr als eine Teilspule hindurchgehen kann, bevor es abgeführt wird. Feldspulen dieser Art sind beispielsweise in der deutschen Patentschrift 2 243 540 beschrieben. Ein besonders geeignetes Material für das Wickeln der Feldspule ist Kupferrohr von rechteckigem äußerem Querschnitt. Jede Windung der Spule ist natürlich von benachbarten Windungen isoliert, und das Ganze kann in einem geeigneten Polymer eingebettet sein, damit sich eine kompakte und leicht handhabbare Vorrichtung ergibt. Sie angemessenen Verbindungen für denStrom und das Kühlmittel sind auf der Oberfläche der Feldspule vorgesehen.for example water, passed through at superatmospheric pressure can be. It is preferred that the direction finder coils, in addition to being electrically connected to one another are also mechanically connected in such a way that the cooling fluid is passed through more than one sub-coil can pass before it is discharged. Field coils of this type are for example in the German patent 2 243 540. A particularly suitable material for winding the field coil is rectangular copper tubing external cross-section. Each turn of the coil is of course isolated from adjacent turns, and the whole thing can be in be embedded in a suitable polymer, so that a compact and easy-to-use device results. You reasonable Connections for the power and the coolant are provided on the surface of the field coil.
Die Feldspule wird vorzugsweise (aber nicht notwendigerweise) bei einer rohrförmigen Elektrode angewandt und dadurch positioniert, daß man die Spule über der Außenseite der Elektrode verschiebt, bis sie den Teil der Elektrode umgibt, auf dem sich der Bogenfuß während des Betriebs der Einrichtung ausbildet. Die Feldspule wird vorzugsweise an der Kathode angewandt, aber sie kann gewünsentenf alle auch an der Anode angewandt werden, oder es ist auch möglich, alternativ Feldspulen sowohl an der Kathode als auch an der Anode anzuwenden. Wenn ein oder mehrere rohrförmige Elektroden vorgesehen sind, dann bildet sich der Lichtbogenfuß innerhalb der Elektrode aus, und zwar ist der Lichtbogenfuß mit einem speziellen Bereich innerhalb der Elektrode verbunden, dessen genaue Position von den Betriebsbedingungen der Einrichtung abhängt. Bei Ulchtvorhandensein einer wirksamen Feldspule ist die Position des Lichtbogenfußes ziemlich instabil. Der magnetische Fluß, der von der Feldspule geliefert wird, unterstützt die Stabilisierung der Position des Lichtbogenfußes innerhalb oder auf der Elektrode und bewirkt normalerweise, daß die Position des Licht·The field coil is preferably (but not necessarily) applied to a tubular electrode and is thereby positioned sliding the coil over the outside of the electrode until it surrounds the portion of the electrode on which the arch base is formed during the operation of the device. The field coil is preferably used on the cathode, but it can all be applied to the anode if desired alternatively, it is also possible to use field coils on both the cathode and the anode. if one or more tubular electrodes are provided, then the arc root forms within the electrode, namely, the arc root is connected to a special area within the electrode, the exact location of which is from depends on the operating conditions of the facility. When there is Ulcht an effective field coil, the position of the arc root is quite unstable. The magnetic flux that is supplied by the field coil, helps stabilize the position of the arc foot inside or on the Electrode and normally causes the position of the light
809810/0816809810/0816
bogenfußes über die Elektrodenoberfläche rotiert.arch base rotates over the electrode surface.
Das System, mit dem eine Gleichstromzufuhr zur Feldspule vorgenommen wird, kann irgendein geeignetes System sein, bei dem es möglich ist, den Ausgang mit einer gewünschten frequenz zum Oszillieren zu bringen. Beispiele solcher Systeme sind eine elektrische Reihendrössel; eine sättigbare Drossel (oder jedes andere. System, mit dem der Ausgang bzw. die Ausgangsgröße dadurch schnell verändert werden kann, daß man seine Induktanz variiert) oder eine Thyristorsteuerung (auch als Silicium-gesteuerter Gleichrichter bekannt). In der Reihendrossel oder in einer sättigbaren Drossel (oder in einer anderen Einrichtung mit variabler Induktanz) ist es erforderlich, einen Gleichrichter zwischen der Drossel und der Feldspule vorzusehen, damit man die erwünschte Gleichstromversorgung erhält. In den Fällen, in denen eine Thyristorsteuerung benutzt wird, erfolgt die Umwandlung des Gleichstroms normalerweise innerhalb der Thyristorsteuerung selbst. Eine geeignete Ausführungsform einer Reihendrossel ist in der deutschen Patentanmeldung F 26 07 883.1 beschrieben.The system by which direct current is supplied to the field coil can be any suitable system, where it is possible to make the output oscillate at a desired frequency. Examples of such systems are an electric row dog; a saturable choke (or any other. system with which the output or the output variable can be changed quickly by varying its inductance) or a thyristor control (also known as a silicon controlled rectifier). In the row throttle or in a saturable choke (or other variable inductance device) it is required Provide a rectifier between the choke and the field coil to provide the desired DC power supply receives. In cases where thyristor control is used, the conversion of the direct current is usually done within the thyristor control itself. A suitable embodiment of a series choke is in the German Patent application F 26 07 883.1 described.
Das Verfahren zum Verbinden des Oszillators mit der Gleichstromversorgung zum Zwecke des Erzielens der gewünschten Oszillation bwz. Schwingungen in der Gleichstromversorgung für die Feldspulen hängt von dem speziellen System ab, das für die Gleichstromversorgung ausgewählt wird.The procedure for connecting the oscillator to the DC power supply for the purpose of achieving the desired oscillation or. Vibrations in the DC power supply for the field coils will depend on the particular system selected for the DC power supply.
Bei der Verwendung einer elektrischen Reihendrossel und eines Gleichrichters erhält man die Oszillation bzw. Schwingung der Gleichstromversorgung normalerweise dadurch, daß ein variabler Transformator in die Wechselstromversorgung, die zur Reihendrossel führt, eingefügt wird. Der Oszillator wird mit dem variablen Transformator in einer solchen Weise verbunden, daß die Wechselspannungsversorgung zur Reihendrossel in Oszillationen bzw. Schwingungen versetzt wird, so daß auf diese Weise bewirkt wird, daß der Ausgang von der Reihendrossel undWhen using an electrical series choke and a rectifier, the oscillation or oscillation is obtained the DC power supply normally by having a variable Transformer is inserted into the AC power supply that leads to the series reactor. The oscillator is using connected to the variable transformer in such a way that that the AC voltage supply to the series choke in oscillations or vibrations, so that it is effected in this way that the output of the series choke and
809810/0816809810/0816
von dem nachfolgenden Gleichrichter, der der Feldspule zugeführt wird, in der gewünschten Frequenz oszilliert.from the subsequent rectifier, which is fed to the field coil, oscillates at the desired frequency.
Eine sättigbare Drossel besteht aus Spulen, die auf Kerne von magnetischem Material, beispielsweise von Eisen, gewickelt sind. Die Induktanz bzw. Induktivität der Spulen wird durch die Anzahl von Windungen auf jeder Spule und vom magnetischen Zustand des Kerns bestimmt. Der magnetische Zustand des Kerns wird von den magnetischen Charakteristlka des Kernmaterials und von der Größe eines Gleichstrom-Magnetisierungsstroms bestimmt, der einer zweiten Spule zugeführt wird, die auf den Kern von magnetischem Material gewickelt ist. Sie Induktanz bzw. Induktivität der Spulen kann infolgedessen durch Verändern des Gleichstrom-Magnetisierungsstroms gesteuert werden, und in einem Verfahren zum Ausführen der Erfindung wird der Gleichstrom-Magnetisierungsstrom durch den Stromoszillator zugeführt und verändert.A saturable choke consists of coils wound on cores of magnetic material, such as iron are. The inductance of the coils is determined by the number of turns on and off each coil magnetic state of the core determined. The magnetic state of the nucleus is determined by the magnetic characteristics of the core material and of the magnitude of a direct current magnetizing current which is fed to a second coil wound on the core of magnetic material is. As a result, you can have inductance or inductance of the coils can be controlled by changing the direct current magnetizing current, and in a method for carrying out the Invention, the direct current magnetizing current is supplied and changed by the current oscillator.
Aus den vorstehenden Erläuterungen ist ersichtlich, daß der Ausgang von einer elektrischen Reihendrossel dadurch gesteuert wird, daß man den Spannungseingang zu dieser Drossel variiert, während im Falle einer sättigbaren Drossel der Ausgang dadurch gesteuert wird, daß man die Induktanz bzw. Induktivität der Einrichtung variiert, während der Spannungseingang konstant bleibt. From the above it can be seen that the output of an electrical series choke is thereby controlled is that one has the voltage input to this choke varies, while in the case of a saturable choke the output is controlled by changing the inductance of the device varies while the voltage input remains constant.
Wenn das Gleichstromversorgungssystem eine Thyristor steuerung ist bzw. aufweist, wird eine Variierung des Gleichstromausgange dadurch erzielt, daß man das Steuersignal zum Thyristor variiert; der Ausgang des Oszillators der vorliegenden Erfindung wird in das Steuersignalzuführungseystem einbezogen, damit man die erwünschte Variation des Ausgangs von der Thyristorsteuerung erhält.When the DC power system is a thyristor control is or has, a variation of the DC output is achieved by the fact that the control signal to the thyristor varies; the output of the oscillator of the present invention is incorporated into the control signal delivery system, therewith the desired variation in output from the thyristor control is obtained.
809810/0816809810/0816
Sas Ziel der Variation bzw. Veränderung des Ausgangs des Gleichstromversorgungssystems für die Feldspule durch den Stromoszillator besteht darin, sicherzustellen, daß die Gleichstromversorgung für die Feldspulen in einer regulären bzw. regelmäßigen Wellenbewegung über ein kurzes Zeitmaß steigt und fällt und auf diese Weise bewirkt, daß sich der Lichtbogenfuß schnell rückwärts und vorwärts über einen ausgedehnten Bereich der Elektrode bewegt. Ee ist zu bevorzugen, daß der Lichtbogenfuß mittels der Feldspule auch über die Oberfläche der Elektrode rotiert wird, obwohl das nicht ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist, weil gefunden wurde, daß eine schnelle Hin- und Herbewegung des Lichtbogenfußes, die durch die vorliegende Erfindung erzielt wird, eine wesentliche Verlängerung der Lebensdauer der Elektrode im Vergleich mit vorher verwendeten Prozessen erbringt.The aim of the variation or change in the outcome of the DC power system for the field coil through the current oscillator is to ensure that the DC power supply for the field coils in a regular or regular wave movement over a short period of time rises and falls and in this way causes the arc root to quickly move backwards and forwards over an extended one Moving area of the electrode. Ee is to be preferred that the arc foot by means of the field coil via the Surface of the electrode is rotated, although this is not an essential feature of the invention because it has been found that rapid reciprocating motion of the arc root achieved by the present invention is essential Extends the life of the electrode compared to previously used processes.
Ein geeigneter Stromoszillator ist ein solcher, in dem die Strom- und Spannungscharakteristika kompatibel bzw. verträglich mit dem zu verwendenden Feldspulenstromsteuersystem sind. Beispielsweise kann eine sättigbare Drossel einen Ausgang von dem Stromoszillator von zum Beispiel 60 Amp. und 50 Volt erfordern, damit man das erwünschte Ergebnis erreicht, wogegen eine Thyristoreinheit einen viel kleineren Ausgang, beispielsweise von 1 Amp. und 1 Volt, erfordern kann.A suitable current oscillator is one in which the current and voltage characteristics are compatible with the field coil current control system to be used. For example, a saturable choke may require an output from the current oscillator of, for example, 60 amps and 50 volts, in order to achieve the desired result, whereas a thyristor unit has a much smaller output, for example of 1 amp. and 1 volt, may require.
Es wurde gefunden, daß die Oszillations- bzw. Schwingungefrequenzen, die bei der Feldspule angewandt werden, unterhalb des beanspruchten Bereichs nicht zu einer annehmbaren Herabsetzung der Erosionsrate der Elektroden führen, wogegen Oszillations- bzw. Schwingungsfrequenzen, die oberhalb des beanspruchten Bereichs liegen, es dem System, d.h. der Feldspule und der damit verbundenen Stromversorgungsausrüstung, nicht ermöglichen, so zu reagieren, daß sich eine annehmbare gesteuerte Bewegung des Lichtbogens über die Oberfläche der Elektrode bzw. Elektroden ergibt. Es ist zu bevorzugen, daß die Schwingungsfrequenz, die bei der Feldspule angewandt wird,It was found that the oscillation or vibration frequencies, applied to the field coil do not lead to an acceptable reduction below the claimed range lead to the erosion rate of the electrodes, whereas oscillation or vibration frequencies that are above the stressed The system, i.e. the field coil and the associated power supply equipment, do not allow one to react in such a way that there is acceptable controlled movement of the arc across the surface of the Electrode or electrodes results. It is preferable that the oscillation frequency applied to the field coil
809810/0816809810/0816
ΊΟΊΟ
eine solche im Bereich von 5 x 10~1 bis 1 χ 10~2 Hz ist.such is in the range of 5 x 10 ~ 1 to 1 χ 10 ~ 2 Hz.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der einzigen Figur der Zeichnung im Prinzip dargestellten, besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert» wobei diese Figur die Durchführung eines Verfahrens nach der Erfindung veranschaulicht. The invention is described below with reference to a particularly preferred embodiment shown in principle in the single figure of the drawing Embodiment explained »wherein this figure illustrates the implementation of a method according to the invention.
In der Zeichnung ist eine sättigbare Drossel 1 dargestellt, die von einer Hauptstromquelle 2 versorgt wird, wobei der Ausgang von der sättigbaren Drossel über einen Gleichrichter 3 einer Feldspule 4 zugeführt wird. Der Zweck des Gleichrichters besteht natürlich darin, den Wechselstromausgang von der sättigbaren Drossel in einen der Feldspule zuzuführenden Gleichstrom umzuwandeln.In the drawing, a saturable choke 1 is shown, which is supplied by a main power source 2, wherein the The output from the saturable choke is fed to a field coil 4 via a rectifier 3. The purpose of the rectifier is of course to feed the AC output from the saturable reactor into one of the field coil To convert direct current.
Die Variation des Ausgangs der sättigbaren Drossel mit einer Frequenz in dem gewünschten Bereich und mit einer gewünschten Amplitude wird bei diesem Verfahren dadurch erzielt, daß in Kombination ein Frequenzgenerator und eine Modulationssteuerung 5, eine Amplitudensteuerung 6 und eine programmierte Stromversorgung 7 vorgesehen sind, wobei der Ausgang der letzteren dazu verwendet wird, die Induktanz bzw. Induktivität der sättigbaren Drossel zu variieren, wie weiter oben erläutert worden ist.The variation in the output of the saturable choke with a frequency in the desired range and with a desired one In this method, amplitude is achieved by combining a frequency generator and a modulation controller 5, an amplitude control 6 and a programmed power supply 7 are provided, the output of the latter being in addition is used to vary the inductance or inductance of the saturable choke, as explained above is.
Im Betrieb der dargestellten Anordnung erzeugt der Frequenzgenerator den oszillierenden Strom mit einer gewünschten Frequenz (die durch die Modulationssteuerung variiert werden kann), und dieser Strom wird einer programmierbaren Stromversorgung zugeführt, in welcher der Strom (und die Spannung) mit der Ausgangsfrequenz von dem Frequenzgenerator auf den gewünschten Wert verstärkt werden können, der es ermöglicht, die erforderliche Oszillation bzw. Schwingung des Ausgangs, der zur Feldspule führt, zu erreichen. Der Zweck der Amplitu-In the operation of the arrangement shown, the frequency generator generates the oscillating current at a desired frequency (which can be varied by the modulation control can), and this current is fed to a programmable power supply in which the current (and voltage) can be amplified with the output frequency by the frequency generator to the desired value, which enables to achieve the required oscillation or oscillation of the output that leads to the field coil. The purpose of the amplitude
809810/0616809810/0616
densteuerung besteht darin, den Prozentsatz der Variation zu steuern, beispielsweise bis zu ± 60 £ des Ausgangs bei der erforderlichen Frequenz.The control is the percentage of variation to control, for example, up to ± £ 60 of the output at the required frequency.
Die nachfolgenden Beispiele ermöglichen eine ungefähren Vergleich zwischen den Ergebnissen, die sich durch das Verfahren erzielen lassen, wie es in der deutschen Patentschrift 2 245 540 beschrieben ist, und den Ergebnissen, die sich durch das Verfahren nach der Erfindung erreichen lassen.The following examples allow an approximate comparison between the results obtained by the procedure can be achieved, as described in German Patent 2 245 540, and the results that can be can be achieved by the method according to the invention.
(a) Eine Plasmakanone und eine Feldspule, wie sie in dem Beispiel der deutschen Patentschrift 2 245 540 beschrieben sind, wurden aufgebaut und betrieben, wie es in diesem Beispiel beschrieben 1st. Es wurde gefunden, daß die maximale Eindringtiefe der Elektrode durch den Lichtbogenfuß 0,6 mm pro 100 Betriebsstunden war.(a) A plasma gun and a field coil as in the example of German patent specification 2 245 540, were constructed and operated as described in this Example described 1st. It has been found that the maximum depth of penetration of the electrode is through the arc root Was 0.6 mm per 100 hours of operation.
(b) Eine Plasmakanone, die gleichartig wie diejenige war, wie sie in dem Beispiel der deutschen Patentschrift 2 245 540 beschrieben ist, die jedoch eine ungeschältete Feldspule hatte, d.h. eine Feldspule, in der keine der Teilspulen kurzgeschlossen bzw. überbrückt werden konnte, und die aus 10 Spulen bestand, wurde aufgebaut. Die Feldspule wurde mit einem Strom von 420 Amp. beaufschlagt, und dieser Strom wurde innerhalb eines Wertes von + 45 # mit einer Frequenz von 5 x 10 Hz während des Betriebs der Plasmakanone variiert. Es wurde gefunden, daß die maximale Eindringtiefe über eine Zeitdauer von 100 Stunden 0,45 mm war.(b) A plasma cannon similar to that of how it is described in the example of German patent specification 2 245 540, but which has an unshielded field coil had, i.e. a field coil in which none of the sub-coils could be short-circuited or bridged, and the consisted of 10 coils was built up. A current of 420 amps was applied to the field coil, and this current was varied within a value of + 45 # with a frequency of 5 x 10 Hz during operation of the plasma gun. It was found that the maximum depth of penetration over a period of 100 hours was 0.45 mm.
Die Variation in der Stromzufuhr, wie sie gemäß (b) oben durchgeführt wurde, wurde durch Steuerung einer sättigbaren Drossel erzielt, an welche der Ausgang von einem Farnell "Synthesized Generator DSCMn, der von der Firma Farnell Instruments Limited aus Wetherby, Yorkshire, United Kingdom, hergestellt worden ist,The variation in the power supply, as carried out according to (b) above, was achieved by controlling a saturable choke to which the output from a Farnell "Synthesized Generator DSCM n available from Farnell Instruments Limited of Wetherby, Yorkshire, United Kingdom, has been established,
809810/0816809810/0816
AiAi
angelegt wurde. Der Ausgang von diesem Generator (60 Volt, 53 Amp.) wurde einer Sekundärspule um den Kern der sättigbaren Drossel herum zugeführt, und zwar mit der oben angegebenen Frequenz, so daß auf diese Weise der Ausgang von der sättigbaren Drossel zu dem nachfolgenden Gleichrichter und infolgedessen zu der Feldspule, die von dem Gleichrichter versorgt wurde, variiert wurde.was created. The output from this generator (60 volts, 53 amps.) Was a secondary coil around the core of the saturable Choke fed around, at the frequency indicated above, so that in this way the output of the saturable choke to the subsequent rectifier and, consequently, to the field coil, which is supplied by the rectifier was supplied, was varied.
Der Prozeß, wie er im Terfahrensschritt (a) des Beispiels 1 beschrieben ist, wurde mit einem erhöhten Lichtbogenstrom (von 600 Amp.) betrieben. Die maximale Eindringrate der Elektrode wurde unter diesen Betriebsbedingungen zu 0,9 mm pro 100 Betriebsstunden ermittelt.The process as described in method step (a) of Example 1 is described, was operated with an increased arc current (600 Amp.). The maximum penetration rate of the electrode was determined under these operating conditions to be 0.9 mm per 100 operating hours.
Wenn der Prozeß, wie er im Yerfahrensschritt (b) des Beispiels beschrieben worden ist, jedoch mit einem erhöhten Lichtbogenstrom, wie er oben erwähnt ist, betrieben wurde, dann wurde festgestellt, daß die maximale Eindringrate nur 0,3 mm pro 100 Betriebsstunden betrug.If the process as described in process step (b) of the example, but with an increased arc current, as mentioned above, it was found that the maximum penetration rate was only 0.3 mm per 100 hours of operation.
Wenn der Prozeß so betrieben wurde, wie im vorherigen Absatz beschrieben ist, jedoch mit einer Oszillations- bzw. Schwingungsfrequenz des Stroms, welcher der Feldspule zugeführt wurde, von 5 x 10~5 Hz, dann war die maximale Eindringrate an der Elektrode 0,7 mm pro 100 Betriebsstunden.When the process was operated as described in the previous paragraph, but with an oscillation or vibration frequency of the current which has been supplied to the field coil of 5 x 10 ~ 5 Hz, then, the maximum penetration rate at the electrode 0.7 mm per 100 hours of operation.
•09810/0816• 09810/0816
Claims (9)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB36502/76A GB1520365A (en) | 1976-09-02 | 1976-09-02 | Erosion control of an arc electrode |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2738813A1 true DE2738813A1 (en) | 1978-03-09 |
| DE2738813C2 DE2738813C2 (en) | 1988-06-16 |
Family
ID=10388764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19772738813 Granted DE2738813A1 (en) | 1976-09-02 | 1977-08-29 | METHOD AND DEVICE FOR EXTENDING THE LIFE OF ARC ELECTRODES |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5331238A (en) |
| AU (1) | AU502742B2 (en) |
| BE (1) | BE857967A (en) |
| CA (1) | CA1083229A (en) |
| DE (1) | DE2738813A1 (en) |
| ES (1) | ES462023A1 (en) |
| FI (1) | FI63648C (en) |
| FR (1) | FR2363961A1 (en) |
| GB (1) | GB1520365A (en) |
| NL (1) | NL176735C (en) |
| NO (1) | NO145037C (en) |
| ZA (1) | ZA774596B (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113758987B (en) * | 2021-08-12 | 2024-03-19 | 上海大学 | Method for measuring cathode reaction rate control step based on magnetic field effect |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1194612A (en) * | 1957-04-11 | 1959-11-10 | Ici Ltd | Method for operating an electric arc furnace |
| US3530223A (en) * | 1969-03-03 | 1970-09-22 | Westinghouse Electric Corp | Electrode apparatus for use in an arc electrode furnace and magnetic field coils for moving and focusing the arcs therefrom |
-
1976
- 1976-09-02 GB GB36502/76A patent/GB1520365A/en not_active Expired
-
1977
- 1977-07-29 ZA ZA00774596A patent/ZA774596B/en unknown
- 1977-08-03 AU AU27574/77A patent/AU502742B2/en not_active Expired
- 1977-08-08 CA CA284,476A patent/CA1083229A/en not_active Expired
- 1977-08-09 NL NLAANVRAGE7708768,A patent/NL176735C/en not_active IP Right Cessation
- 1977-08-17 FI FI772458A patent/FI63648C/en not_active IP Right Cessation
- 1977-08-19 BE BE180316A patent/BE857967A/en not_active IP Right Cessation
- 1977-08-29 DE DE19772738813 patent/DE2738813A1/en active Granted
- 1977-08-30 NO NO772992A patent/NO145037C/en unknown
- 1977-09-01 FR FR7726578A patent/FR2363961A1/en active Granted
- 1977-09-01 JP JP10427977A patent/JPS5331238A/en active Granted
- 1977-09-01 ES ES462023A patent/ES462023A1/en not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1194612A (en) * | 1957-04-11 | 1959-11-10 | Ici Ltd | Method for operating an electric arc furnace |
| US3530223A (en) * | 1969-03-03 | 1970-09-22 | Westinghouse Electric Corp | Electrode apparatus for use in an arc electrode furnace and magnetic field coils for moving and focusing the arcs therefrom |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI63648C (en) | 1983-07-11 |
| AU502742B2 (en) | 1979-08-09 |
| ES462023A1 (en) | 1978-06-16 |
| AU2757477A (en) | 1979-02-08 |
| ZA774596B (en) | 1978-06-28 |
| NL176735B (en) | 1984-12-17 |
| NL7708768A (en) | 1978-03-06 |
| GB1520365A (en) | 1978-08-09 |
| FI63648B (en) | 1983-03-31 |
| FR2363961A1 (en) | 1978-03-31 |
| BE857967A (en) | 1978-02-20 |
| FI772458A (en) | 1978-03-03 |
| NO145037B (en) | 1981-09-14 |
| FR2363961B1 (en) | 1981-10-02 |
| CA1083229A (en) | 1980-08-05 |
| NO145037C (en) | 1981-12-28 |
| NO772992L (en) | 1978-03-03 |
| JPS5331238A (en) | 1978-03-24 |
| NL176735C (en) | 1985-05-17 |
| DE2738813C2 (en) | 1988-06-16 |
| JPS5649435B2 (en) | 1981-11-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE112004000137B4 (en) | Method of operating a charged particle accelerator | |
| EP0268109B1 (en) | Pulse generator for electrical discharge machining | |
| DE19607704A1 (en) | Magnetic stimulator for neuro-muscular tissue | |
| DE3705165A1 (en) | LASER DEVICE WORKING WITH DISCHARGE EXCITATION FOR SHORT IMPULSES | |
| DE2824326A1 (en) | POWER SUPPLY FOR ELECTRICAL MACHINING | |
| DE2609971C3 (en) | Direct current arc welding device for operation with high-frequency impulse current | |
| DE2908696C2 (en) | ||
| DE863534C (en) | Device for generating X-rays | |
| DE3115329A1 (en) | Method and apparatus for electrical discharge machining with controlled feed of a fluid machining medium in the machining gap | |
| DE1298853B (en) | Process for the energy supply of spark erosion systems | |
| DE1128063B (en) | Switching arrangement for electrical erosion with pulsating direct current | |
| DE846754C (en) | Method and device for accelerating charged particles, in particular electrons | |
| DE2738813A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR EXTENDING THE LIFE OF ARC ELECTRODES | |
| DE3325502C1 (en) | Control circuit for pulse current devices | |
| DE2140241B2 (en) | Method for regulating the operating status of a system for plasma arc processing of workpieces and plasma arc processing system | |
| DE1615226C3 (en) | Circuit arrangement for preventing the harmful effects of short circuits in electrical discharge machines | |
| DE719445C (en) | Switching arrangement for alternating switching on and off of load circuits | |
| DE810885C (en) | Device for accelerating electrons | |
| DE2707590C2 (en) | Condenser welding machine | |
| DE1118375B (en) | Method and device for material processing using a charge carrier beam | |
| EP0428867B1 (en) | Procedure for protecting an aperture during the production of electron beam pulses | |
| DE892216C (en) | Device for regulating the voltage on the electrodes of a high-frequency treatment system | |
| DE808130C (en) | Device for generating, amplifying or modulating waves with a wavelength of the order of a few decimeters or less | |
| DE2100650A1 (en) | Method and apparatus for working with an alternating current arc using a consumable electrode | |
| DE1440996C3 (en) | Circuit arrangement for electrical discharge machining |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition |