Известно, что если электрическая дуга питается от обычной про­мышленной сети переменного тока, то для стабилизации ее горения в большинстве случаев необходимо последовательно с дугой включать катушку индуктивности (реактор). По существу, реактор играет ту же роль, что и балластный резистор в цепи дуги постоянного тока, т. е. обеспечивает падающую внешнюю вольт-амперную характеристику ис­точника питания. Однако в отличие от балластного резистора в реакторе практически отсутствуют потери активной мощности.

Дуга является нелинейным элементом электрической цепи, так как ее сопротивление зависит от силы тока. Нелинейность дуги перемен­ного тока проявляется в том, что временная, зависимость (форма) напряжения на дуге существенно несинусоидальная, тогда как форма кривой электрического тока, протекающего через дугу, обычно мало отличается от синусоиды.

Однако если в качестве элемента электрической цепи рассмат­ривать совокупность дуги и реактора, то такую нагрузку можно счи­тать линейной. Поэтому для питания трехфазных плазмотронов с реакторами используются типовые электротехнические схемы. В ка­честве примера рассмотрим однолинейную схему питания трехфазного плазмотрона "Звезда” (рис. 1.25).

Питание осуществляется от сети напряжением 6 кВ. Сетевые на­пряжения измеряются с помощью трехфазного трансформатора напря­жения ТН и трех вольтметров V , V, V. Трансформатор ТН под-

1 1ZL jL 1

ключается к шинам сети через трехфазный разъединитель Р и три предохранителя ПР.

Питание дуги осуществляется через линейный разъединитель РЛ с моторным приводом ПМ, масляный выключатель МВ с соленоидными при­водами включения и отключения СВ и СО (которые питаются от от­дельного источника постоянного тока) и реактор РР с отпайками для ступенчатого изменения величины индуктивности.

Для заземления плазмотрона и реактора используется заземляющий разъединитель РЗ с моторным приводом ПМ.

В схеме используются два однофазных трансформатора тока ТТ ^ и

7Т2 с двумя вторичными обмотками каждый. К измерительным обмоткам

подключены три амперметра А, А, А и токовые катушки ваттметров

W^ и W^. К обмоткам токовой зашиты подключены реле РТ^ и РТ^. При

превышении допустимого значения тока хотя бы в одной из фаз кон­такты реле замыкают цепь подачи напряжения на соленоид отключения, вызывая срабатывание масляного выключателя. То же происходит и при нарушении технологического процесса, например, при прекращении подачи охлаждающей воды или рабочего тела в плазмотрон (срабаты­вает реле РТ ).

О

Напряжения после реакторов измеряются с помощью трехфазного трансформатора напряжения 77/ и вольтмеров V, V, V. В изме-

I £ Л

ригельную цепь включены также катушки ваттметров W и W.

о 4

Остановимся несколько подробнее на параметрах и конструкции реактора. Отметим прежде всего, что поскольку форма тока дуги в общем случае несинусоидальная и, следовательно, содержит выс­шие гармоники, то реактор желательно выполнять без магнитно­го сердечника. Максимальное индуктивное сопротивление реактора *Lnax 0ПРеделяется из условия, чтобы при коротком замыкании

за реакторами ток в каждой фазе имел номинальное значение, т. е.

х, = U /I, где (/ = (/ /4зГ - фазное напряжение. Этот случай

/лпах ф н ф с

соответствует работе плазмотрона в режиме малой мощности (по сравнению с номинальной). Минимальное индуктивное сопротивление *Lmax можно приближенно рассчитывать по формуле x^m * 0,5*^^.

Число ступеней регулирования от х[м^п Д° Х[ЛЇШ выбирается про­извольно и составляет обычно 5... 10.

Конструкция реактора определяется числом витков, силой тока и длительностью непрерывной работы. Два последних фактора определяют сечение провода реактора. Одним из вариантов конструкции является набор концентрических дисковых катушек. От каждого диска делается отвод, что позволяет дискретно регулировать значение индук­тивности.