Электротехнические установки и их источники питания. Бар В.И. - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГУ | Тольятти

Составители: 

Рубрика: 

2
Одним из наиболее перспективных направлений технологических
применений токов высокой частоты является нагрев газа (получение
индукционной плазмы) с целью воздействия на какие-либо материалы для их
оплавления, нагрева, испарения и т. д. и для обеспечения плазмохимических
процессов. Нагретый в индукционном плазматроне газ имеет температуру (6-
10)·10
3
К. При таких температурах все вещества находятся в ионизированном
состоянии и химически очень активны, что позволяет успешно выполнять
плазмохимические процессы и высокотемпературный нагрев различных
материалов. Индукционная плазма, в отличие от дуговой, позволяет
осуществлять более «чистые» процессы, так как в плазме отсутствуют
примеси материала электрода, который практически не расходуется.
Особенностью индукционной плазмы является то, что устойчивость разряда
зависит от соотношения частоты тока и мощности в разряде: чем ниже
частота, тем выше должна быть мощность (в частности, в области звуковых
частот минимальная мощность плазматрона составляет единицы мегаватт).
Особенностью плазматрона как нагрузки является то, что в холодном
состоянии газ является непроводником. Поэтому при проектировании ИП
необходимо предусмотреть возможность выполнения режима с резким
переходом от холостого хода (с ненагруженного индуктора) к полной
нагрузке. Вторым фактором, который необходимо учитывать при выборе и
проектировании ИПП, является то, что разряд газа в плазматроне
неоднороден по своей геометрии и зависит от подводимой мощности,
расхода газа и других факторов, т. е. параметры нагрузки могут существенно
меняться не только в процессе возбуждения плазменного разряда, но и при
его горении.
Кроме плазменных разрядов, находят применение и другие виды
высокочастотных разрядов, в частности тлеющий и коронный. Из
практических применений таких разрядов назовем два: синтез озона и
модификация поверхностных свойств материала. Использование тока
повышенной частоты в этих процессах по сравнению с частотой тока 50 Гц и
постоянным током позволяет получить больший выход озона при той же
затраченной энергии, наиболее равномерное распределение разрядных
каналов вдоль электрода или трубки озонатора, а также позволяет уменьшить
напряжение на выходе установки. Мощность установок для озонирования
определяется производительностью озонатора и может доходить до сотен
киловатт при частотах до 2,4 кГц. Установки для модификации
поверхностных свойств имеют мощность в единицы киловатт, а наиболее
подходящие рабочие частоты от 4 до 22 кГц.
Следует отметить, что при использовании тлеющего и коронного
разрядов нагрузка имеет активно-емкостный характер, что является
предпочтительным именно при работе от тиристорного преобразователя, так
как нагрузочная емкость может использоваться как часть коммутирующей.
Ток повышенной частоты применяется в установках, предназначенных
для получения особо чистых материалов: кремния и окислов различных
веществ, применяемых в квантовой электронике, новых отраслях энергетики
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

Страницы