Установка для экспериментальной проверки расчета по методу трансформатора состоит из катушки, подключаемой к источнику пи­тания через измерительный шунт, внутрь которой вставляется метал­лический цилиндр (рис. 6.8). Внутрь цилиндра вводится магнитный зонд для измерения напряженности поля и фазового сдвига. Этот зонд представляет собой квадратную рамку со стороной 1 см, на которую намотано 1000 витков медного провода диаметром 0,08 мм. Сигналы от зонда и шунта токовой цепи при наличии и отсутствии цилиндра за­писываются на осциллографе, и затем по осциллограммам определяются ослабление магнитного поля и фазовый сдвиг. Величина в прове­денных опытах варьировалась за счет изменения толщины стенки ци­линдра.

На рис. 6.9 и 6.10 показано сравнение результатов расчетов по методу трансформатора с экспериментальными данными. Видно, что они хорошо согласуются между собой. Отклонение точки 1 от расчетной кривой на рис. 6.10 несколько больше, чем остальных точек, так как в этом случае толщина медного цилиндра равна 1 см, что приблизи­тельно равно глубине проникновения для меди на частоте 50 Гц. Как было показано в предыдущем разделе, для таких относительно толстых стенок расчет по методу трансформатора дает заметные отклонения от точного расчета. Точка 4 получена для медного цилиндра со стенкой толщиной 8 = 1,65 мм. Точки 2 и 3 получены на реальных электродах, представляющих собой медные цилиндры с 6 = 3 мм, окруженные до­статочно массивной рубашкой из коррозионно-стойкой стали (для во­дяного охлаждения), толщина стенки которой составляет 10 мм.

рошее согласование расчетных и экспериментальных данных объясняет тот факт, что ослабление поля и фазовый сдвиг определяются только материалом и размерами медного цилиндра. Размагничивающее действие рубашки малб из-за высокого удельного сопротивления коррозионно - стойкой стали.

Проведенные измерения показали, что внутри электрода с l/d = 2 (/ = 20 мм, d = 100 мм) распределения поля и фазового сдвига

по длине у внутренней стенки весьма неравномерны (рис. 6.11). Поскольку область привязки ножки дуги на электроде заранее оп­ределить трудно и, кроме того, эта область может смещаться при изменении режима работы плазмотрона, то применение коротких электродов нежелательно. Распределение поля и фазового сдвига внутри электрода с l/d = 8 (/ = 400 мм, d = 50 мм) равномерно на большей части его длины, хотя у краев катушки также наблю­даются резко выраженные краевые эффекты (рис. 6.12). В связи с этим в плазмотроне "Звезда” отношение l/d было увеличено до 12 (/ = 600 мм).