TOсанат:
Металл конструкцияларын құрастыру
Электр доғасыжәне оның қасиеттері
Электр доғасы - екі өткізгіштің - электрод пен металдың айтарлықтай токпен дәнекерленген арасындағы газ саңылауында пайда болатын ұзақ мерзімді электр разряды. Доғадағы оң және теріс иондар мен электрондардың жылдам ағынының әсерінен үздіксіз пайда болатын ауа қабатының иондануы қажетті жағдайларұзақ жану үшін дәнекерлеу доғасы.
Күріш. 1. Металл электрод пен дәнекерленген металл арасындағы электр доғасы: а - доғаның диаграммасы, b - ұзындығы 4 мм доғалық кернеулердің графигі; 1 - электрод, 2 - жалын ореол, 3 - доға бағанасы, 4 - дәнекерленген металл, 5 - анодтық нүкте, 6 - балқытылған бассейн, 7 - кратер, 8 - катодты нүкте; h – доғаға ену тереңдігі, А – доғаның тұтану сәті, В – тұрақты жану моменті.
Доға бағандардан тұрады, оның негізі балқыған бассейннің бетінде пайда болған ойпатта (кратерде) орналасқан. Доға доға бағанынан шығатын булар мен газдардан пайда болған жалын ореолымен қоршалған. Колонна конус пішініне ие және доғаның негізгі бөлігі болып табылады, өйткені онда энергияның негізгі мөлшері доға арқылы өтетін электр тогының ең жоғары тығыздығына сәйкес келеді. 1-электродта (катодта) орналасқан колоннаның жоғарғы бөлігінің диаметрі аз және катодты дақ құрайды 8. Электродтардың ең көп саны катодты нүкте арқылы шығарады. Доғалық баған конусының негізі дәнекерленген металда (анодта) орналасады және анодтық нүктені құрайды. Орташа мәндердегі анод нүктесінің диаметрі дәнекерлеу тогы үлкенірек диаметрікатодтық нүкте шамамен 1,5 ... 2 есе.
Дәнекерлеу үшін тұрақты және айнымалы ток қолданылады. Тұрақты токты пайдаланған кезде ток көзінің минусы электродқа (түзу полярлық) немесе дәнекерленген дайындамаға «» (кері полярлық) қосылады. Кері полярлық дәнекерленген бұйымға жылу бөлінуін азайту қажет болған жағдайларда қолданылады: қызып кетуге сезімтал жұқа немесе төмен балқитын металды, легирленген, тот баспайтын және жоғары көміртекті болаттарды дәнекерлеу кезінде, сондай-ақ пайдалану кезінде. электродтардың кейбір түрлері.
Жылудың көп мөлшерін өндіру және жоғары температураға ие. Сонымен бірге электр доғасы металды өте шоғырланған қыздыруды тудырады. Сондықтан дәнекерлеу кезінде металл дәнекерлеу доғасынан бірнеше сантиметр қашықтықта салыстырмалы түрде аздап қызған күйде қалады.
Доғаның әрекеті металды белгілі бір тереңдікте h балқытады, ол ену немесе ену тереңдігі деп аталады.
Электрод дәнекерленетін металға жақындағанда және дәнекерлеу тізбегін қысқа тұйықталғанда доға қозғалады. Электродтың металмен жанасу нүктесіндегі кедергісі жоғары болғандықтан, электродтың ұшы тез қызып, электрондар ағынын шығара бастайды. Электродтың ұшын металдан 2...4 мм қашықтыққа жылдам жылжытқанда электр доғасы пайда болады.
Доғадағы кернеу, яғни электрод пен негізгі металл арасындағы кернеу негізінен оның ұзындығына байланысты. Бірдей токта қысқа доғадағы кернеу ұзын доғаға қарағанда төмен. Бұл ұзын доғамен оның газ саңылауының кедергісі үлкен болуына байланысты. ішінде қарсылықтың артуы электр тізбегітұрақты ток кезінде ол тізбектегі кернеудің жоғарылауын талап етеді. Тізбек арқылы бірдей ток өтуін қамтамасыз ету үшін кедергі неғұрлым жоғары болса, кернеу соғұрлым жоғары болуы керек.
Металл электрод пен металл арасындағы доға 18 ... 28 В кернеуде жанып кетеді. Доғаны бастау үшін оның қалыпты жануын сақтау үшін қажет болатын кернеуден жоғары кернеу қажет. Бұл бастапқы сәтте ауа саңылауының әлі жеткілікті қыздырылмағандығымен түсіндіріледі және электрондарға ауаның молекулалары мен атомдарын ажырату үшін жоғары жылдамдықты беру қажет. Бұған доғаның тұтану сәтіндегі жоғары кернеумен ғана қол жеткізуге болады.
Оның тұтану және тұрақты жану кезіндегі доғадағы I токтың өзгеру графигі (1, б-сурет) доғаның статикалық сипаттамасы деп аталады және доғаның тұрақты жануына сәйкес келеді. А нүктесі доғаның тұтану сәтін сипаттайды. V доғалық кернеу AB қисығы бойымен В нүктесіндегі тұрақты доғаға сәйкес қалыпты мәнге тез төмендейді. Токтың одан әрі артуы (В нүктесінің оң жағында) электродтың қызуын және оның балқу жылдамдығын арттырады, бірақ доғаның тұрақтылығына әсер етпейді.
Тұрақты доға - қайта тұтануды қажет ететін ерікті үзілістерсіз біркелкі жанатын доға. Егер доға біркелкі күйіп кетсе, жиі үзіліп, сөніп кетсе, онда мұндай доға тұрақсыз деп аталады. Доғаның тұрақтылығы көптеген себептерге байланысты, олардың негізгілері токтың түріне, электрод жабынының құрамына, электродтың түріне, доғаның полярлығы мен ұзындығына байланысты.
Айнымалы ток кезінде доға тұрақты токқа қарағанда азырақ жанады. Бұл ток күші n, нөлге жеткен кезде доға саңылауының иондануы төмендеп, доғаның сөніп қалуымен түсіндіріледі. Айнымалы ток доғасының тұрақтылығын арттыру үшін металл электродқа жабындарды қолдану қажет. Қаптамаға енгізілген жұп элементтер доға саңылауының иондануын арттырады және осылайша айнымалы ток кезінде доғаның тұрақты жануына ықпал етеді.
Доғаның ұзындығы электродтың ұшы мен дәнекерленген жұмыстың балқытылған металының беті арасындағы қашықтықпен анықталады. Әдетте, доғаның қалыпты ұзындығы болат электрод үшін 3...4 мм-ден аспауы керек. Мұндай доға қысқа деп аталады. Қысқа доға тұрақты түрде жанып, дәнекерлеу процесінің қалыпты ағынын қамтамасыз етеді. Ұзындығы 6 мм-ден асатын доға ұзын деп аталады. Оның көмегімен электрод металын балқыту процесі біркелкі емес жүреді. Бұл жағдайда электродтың ұшынан ағып жатқан металл тамшылары оттегімен көбірек тотықтырып, ауа азотымен байытылуы мүмкін. Шөгілген металл кеуекті болып шығады, тігістің беті тегіс емес, доғасы тұрақсыз күйеді. Ұзын доға кезінде дәнекерлеу өнімділігі төмендейді, металл шашырауы артады және тұндырылған металдың негізгі металмен енуі немесе толық емес балқыту орындарының саны артады.
Тұтынылатын электродты доғалық дәнекерлеу кезінде электрод металын өнімге беру күрделі процесс болып табылады. Доға тұтанғаннан кейін (позиция/) электрод ұшының бетінде балқыған металдың қабаты пайда болады, ол ауырлық күші мен беттік керілу әсерінен тамшыға (///) жиналады. Тамшылар үлкен өлшемдерге жетіп, доға бағанасын (III позиция) қабаттастырып, дәнекерлеу тізбегінде қысқа тұйықталуды тудырады, содан кейін пайда болған сұйық металл көпір үзіледі, доға қайтадан пайда болады және тамшылардың түзілу процесі қайталанады.
Уақыт бірлігінде доғадан өтетін тамшылардың мөлшері мен саны токтың полярлығы мен күшіне, электрод металының химиялық құрамы мен физикалық күйіне, жабынның құрамына және бірқатар басқа жағдайларға байланысты. 3...4 мм-ге жететін үлкен тамшылар әдетте қапталмаған электродтармен дәнекерлеу кезінде, ұсақ тамшылар (0,1 мм-ге дейін) - қапталған электродтармен және жоғары токпен дәнекерлеу кезінде пайда болады. Ұсақ тамшылау процесі доғаның тұрақты жануын қамтамасыз етеді және балқытылған электрод металының доғаға өтуіне жағдай жасайды.
Күріш. 2. Электродтан дәнекерленетін металға металды беру схемасы
Күріш. 3. Электр доғасының магнит өрістерімен ауытқуы (a-g)
Гравитация доғадағы тамшылардың өтуіне ықпал етуі немесе кедергі келтіруі мүмкін. Төбені және ішінара тік дәнекерлеу кезінде тамшылардың ауырлығы оның өнімге берілуіне қарсы тұрады. Бірақ беттік керілу күшінің арқасында төбеде және тік күйде дәнекерлеу кезінде металдың сұйық пулы ағып кетпейді.
Дәнекерлеу тізбегінің элементтері арқылы электр тогының өтуі дәнекерленетін өнімді қоса алғанда, магнит өрісін тудырады, оның күші дәнекерлеу тогының күшіне байланысты. Электр доғасының газ бағанасы электр тогының икемді өткізгіші болып табылады, сондықтан ол дәнекерлеу тізбегінде пайда болатын нәтижелі магнит өрісіне бағынады. IN қалыпты жағдайларДоғаның газ бағанасы, атмосферада ашық жанып, электрод осіне симметриялы түрде орналасқан. Электромагниттік күштердің әсерінен доға электрод осінен көлденең немесе бойлық бағытта ауытқиды, бұл сыртқы түрі бойынша күшті ауа ағындары кезінде ашық жалынның ығысуына ұқсайды. Бұл құбылыс магниттік жарылыс деп аталады.
Қосылу дәнекерлеу сымыдоғаға жақын жерде ол оның ауытқуын күрт төмендетеді, өйткені токтың меншікті дөңгелек магнит өрісі доға бағанасына біркелкі әсер етеді. Өнімге доғадан қашықтықта токтың берілуі, ток өткізгішінің жағынан айналмалы магнит өрісінің электр желілерінің конденсациялануына байланысты оның ауытқуына әкеледі.
Вольттік доғаның сипаттамаларына келетін болсақ, оның кернеуі жарқырау разрядынан төмен және доғаны қолдайтын электродтардан электрондардың термиондық сәулеленуіне негізделгенін атап өткен жөн. Ағылшын тілінде сөйлейтін елдерде бұл термин архаикалық және ескірген болып саналады.
Доғаны басу әдістерін доғаның пайда болу ұзақтығын немесе ықтималдығын азайту үшін пайдалануға болады.
1800 жылдардың соңында вольт доғасы қоғамдық жарықтандыру үшін кеңінен қолданылды. Кейбір электр доғалары төмен қысымкөптеген қолданбаларда қолданылады. Мысалы, олар жарықтандыру үшін пайдаланады флуоресцентті лампалар, сынап, натрий және металл галогенді шамдар. Ксенон доғалық шамдаркинопроекторлар үшін қолданылады.
Вольттік доғаның ашылуы
Бұл құбылысты алғаш рет сэр Хамфри Дэви 1801 жылы Уильям Николсонның Табиғи философия, химия және өнер журналында жарияланған мақаласында сипаттаған деп есептеледі. Дегенмен, Дэви сипаттаған құбылыс электр доғасы емес, тек ұшқын ғана болды. Кейінірек зерттеушілер былай деп жазды: «Бұл доғаның емес, ұшқынның сипаттамасы екені анық. Біріншісінің мәні - ол үздіксіз болуы керек және ол пайда болғаннан кейін оның полюстері жанаспауы керек. Сэр Хамфри Дэви шығарған ұшқын үзіліссіз болғаны анық және көміртек атомдарымен байланыста болғаннан кейін біраз уақыт зарядталған болса да, оны вольт деп жіктеу үшін доғалық қосылым қажет болмаған шығар.
Дәл сол жылы Дэви Корольдік қоғам алдында электр тогын жанасып тұрған екі көміртекті таяқша арқылы өткізіп, содан кейін оларды бір-бірінен қысқа қашықтықта тарту арқылы әсерін көпшілікке көрсетті. Демонстрация көмір нүктелерінің арасында тұрақты ұшқыннан әрең ажыратылатын «әлсіз» доғаны көрсетті. Ғылыми қоғамдастық оған көбірек берді қуатты батарея 1000 пластинадан, ал 1808 жылы ол кең ауқымда вольттық доғаның пайда болуын көрсетті. Оның атын қоюға да еңбегі сіңген Ағылшын(электр доғасы). Ол оны доға деп атады, себебі ол электродтар арасындағы қашықтық жақындаған кезде көтерілетін садақ пішінін алады. Бұл ыстық газдың өткізгіштік қасиетіне байланысты.
Вольттік доға қалай пайда болды? Алғашқы үздіксіз доға 1802 жылы тәуелсіз түрде байқалды және 1803 жылы орыс ғалымы Василий Петров 4200 дискіден тұратын мыс-мырыш батареясымен тәжірибе жасап, «электрлік қасиеттері бар ерекше сұйықтық» деп сипаттады.
Қосымша оқу
ХІХ ғасырдың аяғында вольт доғасы қоғамдық жарықтандыру үшін кеңінен қолданылды. Электр доғаларының жыпылықтау және ысқыру үрдісі күрделі мәселе болды. 1895 жылы Герта Маркс Айртон электр тогы туралы мақалалар сериясын жазып, вольттық доғаның доғаны жасау үшін пайдаланылған көміртекті таяқшалармен жанасуының нәтижесінде пайда болғанын түсіндірді.
1899 жылы ол Электр инженерлері институтының (IEE) алдында өз қағазын оқыған алғашқы әйел болды. Оның баяндамасы «Электр доғасының механизмі» деп аталды. Көп ұзамай Айртон электр инженерлері институтының бірінші әйел мүшесі болып сайланды. Келесі әйел 1958 жылы институтқа қабылданды. Айртон Корольдік қоғамға қағаз оқуға өтініш берді, бірақ оған жынысына байланысты рұқсат етілмеді және оның орнына «Электр доғасының механизмін» 1901 жылы Джон Перри оқыды.
Сипаттама
Электр доғасы - токтың ең жоғары тығыздығы бар түрі. Доға арқылы өтетін токтың максималды мөлшері доғаның өзімен шектелмейді, тек сыртқы ортамен шектеледі.
Екі электродтар арасындағы доға электродтар арқылы өтетін ток күшейген кезде ионизация және жарқырау разряды арқылы басталуы мүмкін. Электрод саңылауының бұзылу кернеуі қысымның, электродтар арасындағы қашықтықтың және электродтарды қоршап тұрған газ түрінің біріктірілген функциясы болып табылады. Доға басталған кезде оның терминалдық кернеуі жарқырау разрядынан әлдеқайда төмен, ал ток жоғары болады. Атмосфералық қысымға жақын газдардағы доға көрінетін жарықпен сипатталады, жоғары тығыздықток және жоғары температура. Ол электрондардың да, оң иондардың да шамамен бірдей тиімді температураларымен жарқырау разрядынан ерекшеленеді, ал жарқырау разрядында иондар әлдеқайда төмен. жылу энергиясыэлектрондарға қарағанда.
Дәнекерлеу кезінде
Ұзартылған доғаны екі электрод бастапқыда жанасып, тәжірибе кезінде ажырата алады. Бұл әрекет жоғары вольтты жарқыраусыз доғаны бастауы мүмкін. Дәнекерлеуші дәнекерлеуші электродты нысанға лезде тигізу арқылы түйісті дәнекерлеуді осылай бастайды.
Тағы бір мысал - ажыратқыштардағы, реледегі немесе автоматты ажыратқыштардағы электрлік контактілерді бөлу. Жоғары энергия тізбектері контактінің зақымдалуын болдырмау үшін доғаны басу қажет болуы мүмкін.
Кернеу доғасы: сипаттамалары
Электр кедергісіүздіксіз доғаның бойымен көбірек газ молекулаларын иондандыратын жылу пайда болады (мұнда иондану дәрежесі температурамен анықталады) және осы реттілікке сәйкес газ бірте-бірте жылулық тепе-теңдікте болатын жылу плазмасына айналады, өйткені температура салыстырмалы түрде біркелкі таралады. барлық атомдар, молекулалар, иондар және электрондар. Электрондар тасымалдайтын энергия олардың жоғары қозғалғыштығына және серпімді соқтығысуына байланысты ауыр бөлшектермен тез дисперсті болады. үлкен сандар.
Доғадағы ток катодтағы электрондардың термиондық және өрістік эмиссиясымен сақталады. Ток катодтағы өте кішкентай ыстық нүктеге - шаршы сантиметрге миллион амперге дейін шоғырлануы мүмкін. Жарқырау разрядынан айырмашылығы, доғаның нәзік құрылымы бар, өйткені оң баған жеткілікті жарқын және екі жағынан электродтарға дейін созылады. Катодтың төмендеуі және бірнеше вольтты анодтың төмендеуі әрбір электродтың миллиметрінің бір бөлігінде болады. Оң бағанның төменгі кернеу градиенті бар және өте қысқа доғаларда болмауы мүмкін.
Төмен жиілікті доға
Төмен жиілікті (100 Гц-тен аз) айнымалы ток доғасы тұрақты ток доғасына ұқсайды. Әрбір циклде доға бұзылу арқылы басталады және ток бағыты өзгерген кезде электродтар рөлдерді ауыстырады. Токтың жиілігі артқан сайын, әрбір жарты циклдің дивергенциясы кезінде иондалу үшін уақыт жеткіліксіз, ал доғаны ұстап тұру үшін бұзылу енді қажет емес - кернеу мен ток сипаттамалары омикалық болады.
Басқа физикалық құбылыстар арасындағы орны
Әртүрлі пішіндерэлектр доғалары сызықты емес ток үлгілерінің пайда болатын қасиеттері және электр өрісі. Доға екі өткізгіш электродтар (көбінесе вольфрам немесе көміртегі) арасындағы газ толтырылған кеңістікте пайда болады, нәтижесінде көптеген материалдарды балқытуға немесе булануға қабілетті өте жоғары температуралар пайда болады. Электр доғасы үздіксіз разряд болып табылады, ал ұқсас электрлік ұшқын разряды лезде болады. Кернеу доғасы тұрақты ток тізбегінде де, айнымалы ток тізбегінде де болуы мүмкін. Соңғы жағдайда ол ағымдағы ұрпақтың әрбір жарты циклінде қайта соғуы мүмкін. Электр доғасының жарқырау разрядынан айырмашылығы токтың тығыздығы айтарлықтай жоғары және доғаның ішіндегі кернеудің төмендеуі төмен. Катодта ток тығыздығы шаршы сантиметрге бір мегаамперге жетуі мүмкін.
Деструктивті потенциал
Электр доғасында ток пен кернеу арасында сызықтық емес байланыс бар. Доғаны жасағаннан кейін (жарық разрядынан прогрессия арқылы немесе электродтарға бір сәт тиіп, содан кейін оларды бөлу арқылы), токтың жоғарылауы доға терминалдары арасындағы кернеудің төмендеуіне әкеледі. Бұл теріс қарсылық әсері тұрақты доғаны сақтау үшін тізбекке кедергінің кейбір оң түрін (мысалы, электрлік балласт) орналастыруды талап етеді. Бұл қасиет аппараттағы бақыланбайтын электр доғаларының соншалықты жойқын болуының себебі болып табылады, өйткені ол пайда болғаннан кейін доға көзден көбірек токты тұтынады. тұрақты кернеуқұрылғы бұзылғанша.
Практикалық қолдану
IN өнеркәсіптік масштабдәнекерлеу үшін электр доғалары қолданылады, плазмалық кесу, электр разряды арқылы механикалық өңдеу, кинопроекторларда доғалық шам ретінде және жарықтандыруда. Электр доғалы пештер болат және басқа заттарды өндіру үшін қолданылады. Кальций карбиді осылайша алынады, себебі эндотермиялық реакцияға жету үшін көп энергия қажет (2500 ° C температурада).
Көміртекті доғалық шамдар алғашқы электр шамдары болды. Олар 19 ғасырда көше шамдары үшін және Екінші дүниежүзілік соғысқа дейін прожекторлар сияқты мамандандырылған құрылғылар үшін пайдаланылды. Бүгінгі күні төмен қысымды электр доғалары көптеген салаларда қолданылады. Мысалы, жарықтандыру үшін люминесцентті лампалар, сынапты бу лампалары, натрий буы лампалары және металл галогендік лампалар, ал кинопроекторлар үшін доғалы ксенондық шамдар қолданылады.
Кіші масштабты доғалық жарқылға ұқсас интенсивті электр доғасының пайда болуы жарылғыш детонаторлардың негізі болып табылады. Ғалымдар вольттық доғаның не екенін және оны қалай қолдануға болатынын білгенде, әлемдік қарудың алуан түрі тиімді жарылғыш заттармен толықтырылды.
Негізгі қалған қолданба жоғары кернеу болып табылады коммутациялық құрылғыберу желілері үшін. Қазіргі заманғы құрылғыларЖоғары қысымдағы күкірт гексафториді де қолданылады.
Қорытынды
Вольттық доғаның жану жиілігіне қарамастан, ол өнеркәсіпте, өндірісте және сәндік заттарды жасауда әлі де кеңінен қолданылатын өте пайдалы физикалық құбылыс болып саналады. Оның өзіндік эстетикасы бар, оның бейнесі ғылыми фантастикалық фильмдерде жиі кездеседі. Кернеу доғасының жарақаты өлімге әкелмейді.
Электр доғасы (вольттық доға, доғалық разряд) - физикалық құбылыс, газдағы электр разрядының бір түрі.
Доғаның құрылымы
Электр доғасы катодтық және анодтық аймақтардан, доға бағанынан және өтпелі аймақтардан тұрады. Анод аймағының қалыңдығы 0,001 мм, катод аймағы шамамен 0,0001 мм.
Тұтынылатын электродпен дәнекерлеу кезінде анодтық аймақтағы температура шамамен 2500 ... 4000 ° C құрайды, доға бағанындағы температура 7 000-нан 18 000 ° C-қа дейін, катодты аймақта - 9 000 - 12 000 ° C құрайды.
Доға бағанасы электрлік бейтарап. Оның кез келген бөлігінде таңбалары қарама-қарсы зарядталған бөлшектердің саны бірдей болады. Доға бағанындағы кернеудің төмендеуі оның ұзындығына пропорционал.
Дәнекерлеу доғалары келесі белгілер бойынша жіктеледі:
- Электродтық материалдар – шығындалатын және жұмсалмайтын электродпен;
- Бағананың қысылу дәрежесі – бос және сығылған доға;
- Қолданылатын ток бойынша – тұрақты ток доғасы және айнымалы ток доғасы;
- Тұрақты электр тогының полярлығы бойынша – тура полярлық («-» электродта, «+» - өнімде) және кері полярлық;
- Айнымалы токты пайдаланған кезде - бір фазалы және үш фазалы доғалар.
Электр дәнекерлеу кезінде доғаның өзін-өзі реттеуі
Сыртқы компенсация пайда болғанда – желі кернеуінің өзгеруі, сымның берілу жылдамдығы және т.б. – беру жылдамдығы мен балқу жылдамдығы арасындағы белгіленген тепе-теңдікте бұзылу орын алады. Тізбектегі доғаның ұзындығы ұлғайған сайын дәнекерлеу тогы мен электрод сымының балқу жылдамдығы азаяды, ал беріліс жылдамдығы тұрақты болған кезде балқу жылдамдығынан үлкен болады, бұл доға ұзындығының қалпына келуіне әкеледі. Доғаның ұзындығы азайған сайын сымның балқу жылдамдығы беру жылдамдығынан жоғары болады, бұл доғаның қалыпты ұзындығын қалпына келтіруге әкеледі.
Доғаның өзін-өзі реттеу процесінің тиімділігіне қуат көзінің ток-кернеу сипаттамасының пішіні айтарлықтай әсер етеді. Доға ұзындығының тербелістерінің жоғары жылдамдығы тізбектің қатаң ток-кернеу сипаттамаларымен автоматты түрде өңделеді.
Электр доғасымен күресу
Бірқатар құрылғыларда электр доғасының құбылысы зиянды. Бұл, ең алдымен, электрмен жабдықтауда және электр жетектерінде қолданылатын контактілі коммутациялық құрылғылар: жоғары вольтты ажыратқыштар, автоматты ажыратқыштар, контакторлар, электрлендірілген контактілі желідегі секциялық оқшаулағыштар. темір жолдаржәне қалалық электр көлігі. Жүктемелерді жоғарыда аталған құрылғылар ажыратқанда, ашылатын контактілер арасында доға пайда болады.
Доғаның пайда болу механизмі бұл жағдайдакелесі:
- Байланыс қысымын төмендету - түйіспелі нүктелердің саны азаяды, контакт блогындағы қарсылық артады;
- Байланыс дивергенциясының басталуы - контактілердің балқытылған металынан «көпірлердің» пайда болуы (соңғы жанасу нүктелерінде);
- Балқытылған металдан «көпірлердің» жарылуы және булануы;
- Металл буында электр доғасының пайда болуы (бұл жанасу саңылауының үлкен иондалуына және доғаны сөндірудің қиындауына ықпал етеді);
- Контактілердің тез жануымен тұрақты доғаның жануы.
Контактілердің зақымдануын азайту үшін доғаның бір жерде қалуына жол бермеу үшін барлық күш-жігерді жұмсай отырып, доғаны ең аз уақыт ішінде сөндіру қажет (доғаның қозғалысы кезінде ондағы жылу жанасу денесіне біркелкі таралады). ).
Жоғарыда аталған талаптарды орындау үшін доғаны басқарудың келесі әдістері қолданылады:
- салқындату ортасының ағынымен доғалық салқындату - сұйық (май ауыстырғыш); газ - (ауа ажыратқышы, автогазды ажыратқыш, майлы ажыратқыш, SF6 газ ажыратқышы), ал салқындату ортасының ағыны доғалық біліктің бойымен де (бойлық сөндіру) және көлденең (көлденең сөндіру) өтуі мүмкін; кейде бойлық-көлденең демпферлік қолданылады;
- вакуумның доға сөндіргіш қабілетін пайдалану - ауыспалы контактілерді қоршап тұрған газдардың қысымы белгілі бір мәнге дейін төмендеген кезде вакуумдық сөндіргіш доғаның тиімді сөндірілуіне әкелетіні белгілі (тасымалдаушылар жоқ доғаның қалыптасуы).
- доғаға төзімдірек контактілі материалды пайдалану;
- иондану потенциалы жоғары контактілі материалды пайдалану;
- доға сөндіргіш торларды қолдану (ажыратқыш, электромагниттік ажыратқыш). Торларда доғаны сөндіруді қолдану принципі доғаның катодқа жақын түсуінің әсерін пайдалануға негізделген (доғадағы кернеудің төмендеуінің көп бөлігі катодтағы кернеудің төмендеуі болып табылады; доға сөндіргіш тор шын мәнінде тізбекті сол жерге түсетін доғаға арналған сериялық контактілер).
- пайдалану
1. Доғаның пайда болу және жану шарттары
Ток болған кезде электр тізбегін ашу контактілер арасындағы электр разрядымен бірге жүреді. Егер ажыратылған тізбекте контактілер арасындағы ток пен кернеу берілген шарттар үшін критикалық мәннен жоғары болса, онда а доға, жану ұзақтығы контурдың параметрлеріне және доға саңылауын деионизациялау шарттарына байланысты. Мыс контактілері ашылған кезде доғаның пайда болуы 0,4-0,5 А ток және 15 В кернеуде мүмкін.
Күріш. 1. Тұрақты тұрақты доғадағы кернеудің U(a) және кернеудің орналасуыE(б).
Доғада катодқа жақын кеңістік, доға білігі және анодқа жақын кеңістік бөлінеді (1-сурет). Барлық стресс осы аймақтар арасында бөлінеді УКімге, У SD, УА. Тұрақты ток доғасындағы катод кернеуінің төмендеуі 10-20 В, ал бұл бөліктің ұзындығы 10-4-10-5 см, осылайша катодтың жанында жоғары электр өрісінің кернеулігі байқалады (105-106 В/см) . Мұндай жоғары кернеулерде соққы иондануы орын алады. Оның мәні мынада: катодтан электр өрісінің күштерімен (өріс эмиссиясы) немесе катодтың қызуынан (термиондық эмиссия) үзілген электрондар жылдамдатылады. электр өрісіжәне олар бейтарап атомға соқтығысқанда, олар оған өзінің кинетикалық энергиясын береді. Егер бұл энергия бейтарап атомның қабығынан бір электронды шығаруға жеткілікті болса, онда иондану жүреді. Алынған бос электрондар мен иондар доғалық бөшкенің плазмасын құрайды.
Күріш. 2. .
Плазма өткізгіштігі металдардың өткізгіштігіне жақындайды [ сағ= 2500 1/(Ом×см)]/ Доғалық бөшкеде үлкен ток өтіп, жоғары температура пайда болады. Токтың тығыздығы 10 000 А/см2 немесе одан да көп болуы мүмкін, ал температура атмосфералық қысымда 6 000 К-ден жоғары қысымда 18 000 К немесе одан да көп болуы мүмкін.
Доғалық бөшкедегі жоғары температура плазманың жоғары өткізгіштігін сақтайтын қарқынды термиялық ионизацияға әкеледі.
Жылулық иондану – кинетикалық энергиясы жоғары молекулалар мен атомдардың соқтығысуы нәтижесінде иондардың түзілу процесі. жоғары жылдамдықтаролардың қозғалыстары.
Доғадағы ток неғұрлым көп болса, оның кедергісі соғұрлым төмен болады, сондықтан доғаны жағу үшін аз кернеу қажет, яғни жоғары токпен доғаны сөндіру қиынырақ.
Айнымалы ток қуат көзінің кернеуімен u cd синусоидалы түрде өзгереді, контурдағы ток та өзгереді мен(Cурет 2), ал ток кернеуден шамамен 90° артта қалады. Доғалық кернеу u d, коммутатордың контактілері арасындағы жану, мезгіл-мезгіл. Төмен токтарда кернеу мәнге дейін артады u h (тұтану кернеуі), содан кейін доғадағы ток күшейіп, термиялық иондану артқан сайын кернеу төмендейді. Жартылай циклдің соңында ток нөлге жақындағанда, доға сөндіру кернеуінде сөнеді. u d. Алшақтықты деионизациялау шаралары қабылданбаса, келесі жарты циклде құбылыс қайталанады.
Егер доға бір немесе басқа тәсілмен сөндірілсе, қосқыш контактілері арасындағы кернеуді қоректендіру кернеуіне дейін қалпына келтіру керек - u vz (2-сурет, А нүктесі). Дегенмен, контурда индуктивті, активті және сыйымдылық кедергілері болғандықтан, өтпелі процесс жүреді, кернеудің ауытқуы пайда болады (2-сурет), оның амплитудасы У in,max айтарлықтай асып кетуі мүмкін қалыпты кернеу. Коммутациялық жабдық үшін AB секциясындағы кернеу қаншалықты тез қалпына келетіні маңызды. Қорытындылай келе, доғаның разряды катодтан соқтығыс ионизациясы және электронды эмиссия арқылы басталады, ал тұтанудан кейін доға доғаның бөшкесінде термиялық иондау арқылы сақталады.
Коммутациялық құрылғыларда контактілерді ашып қана қоймай, олардың арасында пайда болатын доғаны сөндіру қажет.
Айнымалы ток тізбектерінде доғадағы ток әрбір жарты циклде нөлден өтеді (2-сурет), бұл сәттерде доға өздігінен сөнеді, бірақ келесі жарты циклде ол қайтадан пайда болуы мүмкін. Осциллограммалар көрсеткендей, доғадағы ток нөлге табиғи ауысудан біршама ертерек нөлге жақындайды (Cурет 3, А). Бұл ток азайған кезде доғаға берілетін энергияның азаюымен түсіндіріледі, сондықтан доға температурасы төмендейді және термиялық ионизация тоқтайды. Өлі уақыттың ұзақтығы т n аз (оннан бірнеше жүз микросекундқа дейін), бірақ доғаның сөнуінде маңызды рөл атқарады. Өлі уақытта контактілерді ашып, оларды жеткілікті жылдамдықпен электр тогының бұзылуы болмайтындай қашықтыққа жылжытсаңыз, тізбек өте тез өшеді.
Өлі үзіліс кезінде иондану қарқындылығы айтарлықтай төмендейді, өйткені термиялық иондану болмайды. Коммутациялық құрылғыларда сонымен қатар доғалық кеңістікті салқындату және зарядталған бөлшектердің санын азайту үшін жасанды шаралар қолданылады. Бұл деионизация процестері саңылаудың электрлік беріктігінің біртіндеп артуына әкеледі u pr (Cурет 3, б).
Ток нөлден өткеннен кейін саңылаудың электрлік беріктігінің күрт артуы негізінен катодқа жақын кеңістіктің беріктігінің жоғарылауынан болады (айнымалы ток 150-250В тізбектерінде). Бұл ретте қалпына келтіру кернеуі артады uВ. Егер кез келген уақытта u pr > uсаңылау үзілмейді, ток нөлден өткеннен кейін доға қайтадан жанбайды. Егер бір сәтте u pr = uв, содан кейін доға саңылауда қайта тұтанады.
Күріш. 3. :
А– ток табиғи түрде нөлден өткенде доғаның өшуі; б– ток нөлден өткенде доға саңылауының электрлік беріктігінің артуы
Осылайша, доғаны сөндіру міндеті контактілер арасындағы саңылаулардың электрлік беріктігін қамтамасыз ететіндей жағдайлар жасауға келеді. uолардың арасында шиеленіс күшейді uВ.
Өшірілген құрылғының контактілері арасындағы кернеудің жоғарылау процесі коммутациялық тізбектің параметрлеріне байланысты әртүрлі сипатта болуы мүмкін. Егер белсенді кедергісі басым тізбек өшірілсе, онда кернеу апериодтық заң бойынша қалпына келтіріледі; егер контурда индуктивті реактивтілік басым болса, онда тербелістер пайда болады, олардың жиіліктері контурдың сыйымдылығы мен индуктивтілігінің қатынасына байланысты. Тербелмелі процесс кернеуді қалпына келтірудің айтарлықтай жылдамдығына әкеледі, ал жылдамдық соғұрлым жоғары болады ду V/ дт, алшақтық бұзылып, доғаның қайта тұтануы ықтималдығы жоғарырақ. Доғаны сөндіру шарттарын жеңілдету үшін ажыратылған ток тізбегіне белсенді кедергілер енгізіледі, содан кейін кернеуді қалпына келтіру сипаты периодикалық болады (3-сурет, б).
3. 1000-ға дейінгі коммутациялық құрылғылардағы доғаларды сөндіру әдістеріIN
1 кВ-қа дейінгі коммутациялық құрылғыларда доғаны сөндірудің келесі әдістері кеңінен қолданылады:
Контактілердің жылдам дивергенциясымен доғаны ұзарту.
Доға неғұрлым ұзағырақ болса, соғұрлым оның болуы үшін қажетті кернеу көп болады. Қуат көзінің кернеуі төмен болса, доға сөнеді.
Ұзын доғаны бірнеше қысқаларға бөлу (4-сурет, А).
Суретте көрсетілгендей. 1, доғалық кернеу катод кернеуінің қосындысы болып табылады У k және анод Ужәне кернеудің төмендеуі және доға білігінің кернеуі У sd:
У d= У k+ У a+ У sd= У e+ У SD.
Егер контактілер ашылған кезде пайда болатын ұзын доға металл пластиналардан жасалған доға сөндіргіш торға тартылса, онда ол екіге бөлінеді. Нқысқа доғалар. Әрбір қысқа доғаның өзіндік катодтық және анодтық кернеу төмендеуі болады У e. Доға сөнеді, егер:
У n Уой,
Қайда У- желідегі кернеу; У e – катод пен анод кернеуінің төмендеуінің қосындысы (тұрақты ток доғасында 20-25 В).
Айнымалы ток доғасын да бөлуге болады Нқысқа доғалар. Ток нөлден өткен кезде катодқа жақын кеңістік бірден 150-250 В электрлік күшке ие болады.
Егер доға сөнеді
Тар саңылауларда доғаның сөнуі.
Егер доға доғаға төзімді материалдан пайда болған тар саңылауда жанса, онда суық беттермен жанасу нәтижесінде зарядталған бөлшектердің қарқынды салқындауы және диффузиясы жүреді. қоршаған орта. Бұл тез деионизацияға және доғаның сөнуіне әкеледі.
Күріш. 4.
А– ұзын доғаны қысқаларға бөлу; б– доғаны доға сөндіргіш камераның тар ойығына салу; В– доғаның магнит өрісінде айналуы; Г– мұнайдағы доғаның сөнуі: 1 – қозғалмайтын контакт; 2 – доғалық магистраль; 3 – сутегі қабығы; 4 – газ аймағы; 5 – мұнай буының аймағы; 6 – қозғалатын контакт
Доғаның магнит өрісіндегі қозғалысы.
Электр доғасын ток өткізгіш ретінде қарастыруға болады. Егер доға магнит өрісінде болса, онда оған сол жақ ережесімен анықталған күш әсер етеді. Егер сіз доға осіне перпендикуляр бағытталған магнит өрісін жасасаңыз, онда ол трансляциялық қозғалысты қабылдап, доға сөндіргіш камераның ойығына тартылады (Cурет 4, б).
Радиалды магнит өрісінде доға қабылданады айналмалы қозғалыс(Cурет 4, В). Магнит өрісін құруға болады тұрақты магниттер, арнайы катушкалар немесе ток өткізетін бөліктердің тізбегі өзі. Доғаның жылдам айналуы мен қозғалысы оның салқындауына және деионизациясына ықпал етеді.
Доғаны сөндірудің соңғы екі әдісі (тар саңылауларда және магнит өрісінде) кернеуі 1 кВ жоғары құрылғыларды ажыратуда да қолданылады.
4. 1-ден жоғары құрылғылардағы доғаны сөндірудің негізгі әдістерікВ.
1 кВ жоғары коммутациялық құрылғыларда тармақтарда сипатталған 2 және 3 әдістер қолданылады. 1.3. және доғаны сөндірудің келесі әдістері де кеңінен қолданылады:
1. Мұнайдағы доғаның сөнуі .
Егер ажырату құрылғысының контактілері майға орналастырылса, онда ашу кезінде пайда болатын доға қарқынды газдың пайда болуына және майдың булануына әкеледі (4-сурет, Г). Доғаның айналасында негізінен сутектен (70-80%) тұратын газ көпіршігі пайда болады; майдың жылдам ыдырауы көпіршіктегі қысымның жоғарылауына әкеледі, бұл оның жақсы салқындауына және деионизациясына ықпал етеді. Сутегі жоғары доға сөндіргіш қасиеттерге ие. Доға білігімен тікелей байланысып, оның деионизациясына ықпал етеді. Газ көпіршігі ішінде газ бен мұнай буының үздіксіз қозғалысы бар. Мұнайдағы доғаны сөндіру автоматты ажыратқыштарда кеңінен қолданылады.
2. Газ-ауа үрлеу .
Доғалық салқындату, егер газдардың бағытталған қозғалысы жасалса жақсарады - жарылыс. Доға бойымен немесе бойымен үрлеу (5-сурет) газ бөлшектерінің оның бөшкесіне енуіне, доғаның қарқынды диффузиясына және салқындатылуына ықпал етеді. Мұнайды доғаның (май қосқыштары) немесе қатты газ тудыратын материалдардың (автогаз жарылысы) ыдырауы кезінде газ пайда болады. Арнайы сығылған ауа баллондарынан (ауа ажыратқыштарынан) келетін суық, иондалмаған ауамен үрлеу тиімдірек.
3. Бірнеше ток тізбегінің үзілуі .
Жоғары кернеуде үлкен токтарды өшіру қиын. Бұл қашан болатынымен түсіндіріледі үлкен мәндерҚосылған энергия мен қалпына келтіру кернеуімен доға саңылауының деионизациясы күрделене түседі. Сондықтан жоғары вольтты ажыратқыштарда әр фазада бірнеше доғалық үзілістер қолданылады (6-сурет). Мұндай ажыратқыштарда номиналды мәннің бір бөлігіне арналған бірнеше сөндіру құрылғылары бар. 
жіп Фазадағы үзілістер саны қосқыштың түріне және оның кернеуіне байланысты. 500-750 кВ ажыратқыштарда 12 немесе одан да көп үзіліс болуы мүмкін. Доғаның сөнуін жеңілдету үшін қалпына келтіру кернеуі үзілістер арасында біркелкі бөлінуі керек. Суретте. 6-суретте бір фазада екі үзіліс бар май қосқышы схемалық түрде көрсетілген.
Бір фазалы қысқа тұйықталу ажыратылған кезде қалпына келтіру кернеуі үзілістер арасында келесідей бөлінеді:
У 1/У 2 = (C 1+C 2)/C 1
Қайда У 1 ,У 2 - бірінші және екінші үзілістерге түсетін кернеулер; МЕН 1 – осы саңылаулардың түйіспелері арасындағы сыйымдылық; C 2 – контакт жүйесінің жерге қатысты сыйымдылығы.
Күріш. 6. Ажыратқыштағы үзілістерге кернеуді бөлу: а – май ажыратқышындағы үзілістерге кернеуді бөлу; b – сыйымдылықты кернеу бөлгіштер; c – белсенді кернеу бөлгіштер.
Өйткені МЕН 2 әлдеқайда көп C 1, содан кейін кернеу У 1 > У 2 және, демек, сөндіру құрылғылары әртүрлі жағдайларда жұмыс істейді. Кернеуді теңестіру үшін сыйымдылықтар немесе активті кедергілер ажыратқыштың (МК) негізгі контактілеріне параллель жалғанады (Cурет 16, б, В). Сыйымдылықтардың және шунттың белсенді кедергілерінің мәндері үзілістердегі кернеу біркелкі таратылатын етіп таңдалады. Маневрлік кедергілері бар ажыратқыштарда негізгі тізбектер арасындағы доғаны сөндіргеннен кейін кедергілермен мәні шектелген ілеспе ток қосалқы контактілермен (АС) үзіледі.
Маневрлік кедергілер қалпына келтіру кернеуінің көтерілу жылдамдығын төмендетеді, бұл доғаны сөндіруді жеңілдетеді.
4. Вакуумдағы доғаның сөнуі .
Өте сирек кездесетін газдың (10-6-10-8 Н/см2) электрлік күші атмосфералық қысымдағы газдан ондаған есе артық. Егер контактілер вакуумда ашылса, доғадағы токтың нөлден бірінші өтуінен кейін бірден аралықтың күші қалпына келеді және доға қайтадан жанбайды.
5. Газдардағы доғаның сөнуі жоғары қысым .
2 МПа немесе одан жоғары қысымдағы ауаның электрлік күші жоғары. Бұл сығылған ауа атмосферасында доғаны сөндіру үшін жеткілікті ықшам құрылғыларды жасауға мүмкіндік береді. Күкірт гексафториді SF6 (SF6 газы) сияқты беріктігі жоғары газдарды пайдалану одан да тиімді. SF6 газы ауа мен сутегіге қарағанда үлкен электрлік беріктікке ие ғана емес, сонымен қатар атмосфералық қысымда да доғаны жақсы сөндіретін қасиеттерге ие.
Электр доғалық дәнекерлеу принципі дәнекерлеу электроды мен металл дайындама арасында пайда болатын электр разрядының температурасын пайдалануға негізделген.
Доғалық разряд ауа саңылауының электрлік бұзылуынан пайда болады. Бұл құбылыс болған кезде газ молекулалары иондалып, оның температурасы мен электр өткізгіштігі артып, плазмалық күйге ауысады.
Дәнекерлеу доғасының жануы босатумен бірге жүреді үлкен мөлшержеңіл және әсіресе жылу энергиясы, нәтижесінде температура күрт көтеріледі және дайындама металының жергілікті балқуы орын алады. Бұл дәнекерлеу.
Жұмыс кезінде доғалық разрядты бастау үшін дайындама электродпен қысқа уақытқа тиіп тұрады, яғни жасау қысқа тұйықталусодан кейін металл контактісін бұзу және қажетті ауа саңылауын орнату. Осылайша дәнекерлеу доғасының оңтайлы ұзындығы таңдалады.
Өте қысқа разрядта электрод дайындамаға жабысып қалуы мүмкін, балқу тым қарқынды жүреді, бұл салбыраның пайда болуына әкелуі мүмкін. Ұзын доға жанудың тұрақсыздығымен және дәнекерлеу аймағындағы жеткіліксіз жоғары температурамен сипатталады.
Дәнекерлеу доғасының пішінінің тұрақсыздығы мен көрінетін иілісі айтарлықтай массивті бөлшектері бар өнеркәсіптік дәнекерлеу қондырғыларының жұмысы кезінде жиі байқалады. Бұл құбылыс магниттік үрлеу деп аталады.
Оның мәні дәнекерлеу доғасының тогы өзара әрекеттесетін белгілі бір магнит өрісін жасайтынында жатыр. магнит өрісі, массивтік дайындама арқылы өтетін ток арқылы жасалған.
Яғни, доғаның ауытқуы магниттік күштердің әсерінен болады. Процесс үрлеу деп аталады, өйткені доға желдің әсерінен сияқты ауытқиды.
Бұл құбылыспен күресудің түбегейлі жолдары жоқ. Магниттік жарылыс әсерін азайту үшін қысқартылған доғамен дәнекерлеу қолданылады, сонымен қатар электрод белгілі бір бұрышқа орналастырылады.
Жану ортасы
Электр доғасының разрядтарын пайдаланатын, қасиеттері мен параметрлері бойынша ерекшеленетін бірнеше түрлі дәнекерлеу технологиялары бар. Электр дәнекерлеу доғасының келесі түрлері бар:
- ашық. Разряд тікелей атмосферада болады;
- жабық. Жану кезінде пайда болатын жоғары температура жану ағынынан газдардың көп бөлінуін тудырады. Флюс дәнекерлеу электродтарының жабынында болады;
- қорғаныш газ ортасында. Бұл опцияда газ дәнекерлеу аймағына беріледі, көбінесе гелий, аргон немесе көмірқышқыл газы.
Дәнекерлеу аймағын қорғау атмосфералық оттегінің әсерінен балқыған металдың белсенді тотығуын болдырмау үшін қажет.
Оксидті қабат үздіксіз пайда болуына жол бермейді дәнекерлеу, түйіспедегі металл кеуекті болады, нәтижесінде қосылыстың беріктігі мен тығыздығы төмендейді.
Белгілі бір дәрежеде доғаның өзі аймақтың пайда болуына байланысты жану аймағында микроклиматты жасауға қабілетті. жоғары қан қысымы, атмосфералық ауаның ағынын болдырмау.
Флюсті пайдалану дәнекерлеу аймағынан ауаны белсендірек сығуға мүмкіндік береді. Қысыммен берілетін қорғаныс газдарын пайдалану бұл мәселені толығымен дерлік шешеді.
Шығару ұзақтығы
Қорғаныс критерийлерінен басқа, доғаның разряды ұзақтығы бойынша жіктеледі. Импульстік режимде доғаның жануы орын алатын процестер бар.
Мұндай құрылғыларда дәнекерлеу қысқа жарылыстарда жүзеге асырылады. Өрт кезінде температура жергілікті балқу үшін жеткілікті мәнге дейін көтеріледі шағын аймақ, онда нүктелік байланыс құрылады.
Пайдаланылатын дәнекерлеу технологияларының көпшілігі салыстырмалы түрде ұзақ доғаның жану уақытын пайдаланады. Дәнекерлеу процесінде электрод үнемі біріктірілетін жиектер бойымен қозғалады.
Аймақ жоғары температура, жасау, электродтан кейін қозғалады. Қозғалғаннан кейін дәнекерлеу электродыДемек, доғаның разряды, өткен аймақтың температурасы төмендейді, дәнекерлеу пулының кристалдануы және күшті дәнекерлеу пайда болады.
Доғаның разряд құрылымы
Доғаның разряд аймағы шартты түрде үш секцияға бөлінеді. Полюстерге тікелей іргелес жатқан аймақтар (анод және катод) сәйкесінше анод және катод деп аталады.
Анод және катод аймақтары арасында орналасқан доғалық разрядтың орталық бөлігі доға бағанасы деп аталады. Дәнекерлеу доғасының аймағындағы температура бірнеше мың градусқа жетуі мүмкін (7000 ° C дейін).
Жылу металға толық берілмесе де, балқытуға әбден жетеді. Осылайша, болаттың балқу температурасы, салыстыру үшін 1300-1500 ° C құрайды.
Доғалық разрядтың тұрақты жануын қамтамасыз ету үшін қажет келесі шарттар: доғалық кернеуді 15-тен 40 Вольтке дейін сақтай отырып, 10 Ампер тәртібіндегі токтың болуы (бұл ең төменгі мән, максимум 1000 Амперге жетуі мүмкін).
Бұл кернеудің төмендеуі доғалық разрядта болады. Доға аймақтары бойынша кернеудің таралуы біркелкі емес. Қолданылатын кернеудің төмендеуінің көп бөлігі анодтық және катодтық аймақтарда болады.
, кезінде ең үлкен кернеудің төмендеуі катодтық аймақта байқалатыны эксперименталды түрде анықталды. Доғаның сол бөлігінде ең жоғары температура градиенті байқалады.
Сондықтан, дәнекерлеу процесінің полярлығын таңдағанда, катодты электродпен байланыстырады, олар оның температурасын жоғарылатып, оның ең үлкен балқуына қол жеткізгісі келеді. Керісінше, дайындамаға тереңірек ену үшін оған катод бекітіледі. Кернеудің ең аз бөлігі доға бағанында төмендейді.
Тұтынылмайтын электродпен дәнекерлеу кезінде катод кернеуінің төмендеуі анодтыдан аз болады, яғни жоғары температура аймағы анодқа қарай ығысады.
Сондықтан бұл технологиямен дайындама анодқа қосылады, бұл жақсы қыздыруды және тұтынылмайтын электродты шамадан тыс температурадан қорғауды қамтамасыз етеді.
Температуралық аймақтар
Айта кету керек, дәнекерлеудің кез келген түрі, тұтынылатын және тұтынылмайтын электродтармен бірге доға бағанасы (оның ортасы) ең көп жоғары температура- шамамен 5000-7000 °C, кейде одан да жоғары.
Ең төменгі температура аймақтарының бірінде орналасқан белсенді аймақтар, катодты немесе анодты. Бұл аймақтарда доғалық жылудың 60-70% бөлінуі мүмкін.
Дайындама мен дәнекерлеу электродының температурасын қарқынды арттырудан басқа, разряд дәнекерлеушінің денесіне зиянды әсер етуі мүмкін инфрақызыл және ультракүлгін толқындарды шығарады. Бұл қорғаныс шараларын қолдануды қажет етеді.
Айнымалы токпен дәнекерлеуге келетін болсақ, онда полярлық ұғымы жоқ, өйткені анод пен катодтың позициясы өнеркәсіптік жиілікте секундына 50 тербеліспен өзгереді.
Бұл процестегі доға тұрақты токпен салыстырғанда тұрақты емес, оның температурасы өзгереді. Айнымалы токты пайдаланатын дәнекерлеу процестерінің артықшылықтары қарапайым және арзан жабдықты, тіпті жоғарыда айтылған магниттік жарылыс сияқты құбылыстың толық дерлік болмауын қамтиды.
Ток кернеуінің сипаттамасы
График қуат көзінің кернеуінің дәнекерлеу тогына тәуелділігін көрсетеді, дәнекерлеу процесінің ток-кернеу сипаттамалары деп аталады.
Қызыл қисықтар дәнекерлеу доғасының қозу фазаларында және оның тұрақты жануында электрод пен дайындама арасындағы кернеудің өзгеруін көрсетеді. Қисықтардың бастапқы нүктелері кернеуге сәйкес келеді бос жүріс жылдамдығынәр беруші.
Дәнекерлеуші доғаның разрядын бастаған сәтте кернеу доға параметрлері тұрақтанған және дәнекерлеу тогының мәні белгіленген кезеңге дейін күрт төмендейді, ол қолданылатын электродтың диаметріне, қуат көзінің қуатына және жинаққа байланысты. доғаның ұзындығы.
Бұл кезеңнің басталуымен доғаның кернеуі мен температурасы тұрақтанады және бүкіл процесс тұрақты болады.