ПЛАЗМОТРОНЫ КОМБИНИРОВАННОЙ СХЕМЫ
Удачным объединением преимуществ плазмотронов с вихревой стабилизацией дугового разряда и плазмотронов с магнитной стабилизацией является плазмотрон так называемой комбинированной схемы (рис. 1.12).
По принципу устройства комбинированный плазмотрон похож на плазмотрон с вихревой стабилизацией дугового разряда, но имеет дополнительно наложенные магнитные поля в приэлектродных зонах для вращения разряда и управления его положением.
Это сходство приводит к тому, что, описывая плазмотроны комбинированной схемы, некоторые авторы относят их то к плазмотронам с магнитной стабилизацией, то к плазмотронам с вихревой стабилизацией разряда. Существенным, однако, является то, что схема комбинированного плазмотрона имеет важнейшие принципиальные преимущества, состоящие в следующем.
Рнс. 1.12. Схема комбинированного
плазмотрона:
1, 5 — вводы рабочего тела; 2, 7 — электроды; 3, 6 — соленоиды; 4 —
камера; 8 — выход нагретого газа;
9 — электродный фланец
1. В этой схеме оказывается возможной реализация дугового разряда с высоким и изменяемым вольт-амперным отношением благодаря управлению положением опорных пятен дугового разряда на рабочих поверхностях электродов. Таким образом, оказывается возможным регулирование длины дугового разряда, а следовательно, и мощности плазмотрона, так как при заданной силе тока дугового разряда напряжение и мощность пропорциональны его длине. Плазмотроны с высоким вольт-амперным отношением позволяют получать большие мощности при сравнительно умеренной силе тока, т. е. избежать больших тепловых потерь в зоне разряда, и повысить работоспособность электродов.
2. Комбинированный плазмотрон не только сохраняет все преимущества, связанные с возможностью регулирования частоты вращения разряда, а следовательно, и возможности работы при высоком давлении, но и обладает дополнительно еще одним важнейшим преимуществом, состоящим в возможности изменения положения опорных пятен дугового разряда в ходе работы. Это дает возможность значительно повысить ресурс непрерывной работы плазмотрона, так как позволяет перемещать зону максимальной эрозионной выработки электрода (соответствует зоне вращения приэлектродных пятен разряда) в процессе работы плазмотрона без его останова. Именно в таком исполнении с магнитным полем, обеспечивающим управление положением дугового разряда, и в вариантах с высоким вольт-амперным отношением эта схема имеет, по нашему мнению, серьезное преимущество перед другими схемами плазмотронов.