This page has been robot translated, sorry for typos if any. Original content here.

Саморобний плазматрон - варіант газового зварювання

Увага !Вся платна і безкоштовна інформація на цьому сайті, представлена виключно в пізнавальних цілях.
Автор сайту не несе жодної відповідальності за будь-які можливі наслідки користування донної інформацією.
Саморобний плазматрон - варіант газового зварювання

саморобний плазматрон

Принцип дії більшості плазматронов потужністю від декількох кВт до декількох мегават, практично один і той же.
Між катодом, виконаним з тугоплавкого матеріалу, і інтенсивно охолоджується анодом, горить електрична дуга. Через цю дугу продувається робоче тіло (РТ) - плазмообразующий газ, яким може бути повітря, водяна пара, або що інше. Відбувається іонізація РТ, і в результаті на виході отримуємо четвертий агрегатний стан речовини, зване плазмою.
У потужних апаратах уздовж сопла ставиться котушка ел.магніта, він служить для стабілізації потоку плазми по осі і зменшення зносу анода.


У цій статті описується вже друга за рахунком конструкція, тому що перша спроба отримати стійку плазму не увінчалася особливим успіхом. Вивчивши пристрій "Алплаза", ми прийшли до висновку що повторювати його один в один мабуть не варто. Якщо кому цікаво - все дуже добре описано в що додається до нього.
Наша перша модель не мала активного охолодження анода. Як робоче тіло використовувався водяний пар з спеціально спорудженого електричного парогенератора - герметичний котел з двома титановими пластинками, зануреними у воду і включеними в мережу 220V. Катодом плазматрона служив вольфрамовий електрод діаметром 2 мм який швидко отгорал. Діаметр отвору сопла анода був 1.2 мм, і воно постійно засмічують. Отримати стабільну плазму не вдалося, але проблиски все ж були, і це стимулювало до продовження експериментів.

В даному плазмогенератор як робоче тіло випробовувалися пароводяна суміш і повітря. Вихід плазми вийшов інтенсивніше з водяною парою, але для стійкої роботи його необхідно перегрівати до температури в не одну сотню градусів, щоб не конденсировался на охолоджених вузлах плазматрона. Такий нагрівач ще не зроблений, тому експерименти поки що тривають тільки з повітрям.

Фотографії нутрощів плазматрона:

Анод виконаний з міді, діаметр отвору сопла від 1.8 до 2 мм. Анодний блок зроблений з бронзи, і складається з двох герметично спаяних деталей, між якими існує порожнину для прокачування охолоджуючої рідини - води або тосола.
Катодом служить злегка загострений вольфрамовий стрижень діаметром 4 мм, отриманий з зварювального дроту. Він додатково охолоджується потоком робочого тіла, що подається під тиском від 0.5 до 1.5 атм.

Ось і повністю розібраний плазматрон:

Електроживлення підводять до анода через трубки системи охолодження, а до катода - через провід, причеплений його держателю.
Запуск, тобто запалювання дуги, проводиться закручуванням ручки подачі катода до моменту зіткнення з анодом. Потім катод треба відразу ж відвести на відстань 2..4 мм від анода (пара оборотів ручки), і між ними продовжує горіти дуга.

Електроживлення, підключення шлангів подачі повітря від компресора і системи охолодження - на наступною схемою:

В якості баластного резистора можна використовувати будь-який відповідний електронагрівальний прилад потужністю від 3 до 5 кВт, наприклад підібрати кілька кип'ятильників, з'єднаних паралельно.
Дросель випрямляча повинен бути розрахований на струм до 20 A, наш екземпляр містить близько сотні витків товстого мідного дроту.
Діоди підійдуть будь-які, розраховані на струм від 50 А і вище, і напруга від 500 V.


ОБЕРЕЖНО! ЦЕЙ ПРИСТРІЙ ВИКОРИСТОВУЄ
Безтрансформаторним ХАРЧУВАННЯ ВІД МЕРЕЖІ!


Повітряний компресор для подачі робочого тіла взятий автомобільний, а для прокачування охолоджуючої рідини по замкнутому контуру використовується автомобільний омивач стекол. Електроживлення до них підводиться від окремого 12-вольта трансформатора з випрямлячем.


Трохи про плани на майбутнє:
Як показала практика, і ця конструкція теж виявилася експериментальна. Нарешті отримана стабільна робота протягом 5 - 10 хвилин. Але до повної досконалості ще далеко.
Змінні аноди поступово вигорають, а робити їх з міді, та ще з різьбленням, важко, вже краще б без різьблення. Система охолодження не має прямого контакту рідини зі змінним анодом, і через це теплообмін залишає бажати кращого. Більш вдалим був би варіант з прямим охолодженням.
Деталі виточені з наявних під рукою напівфабрикатів, конструкція в цілому занадто складна для повторення.
Також необхідно знайти потужний розв'язує трансформатор, без нього користуватися плазматрон небезпечно.


І під завершення ще знімки плазматрона при розрізанні дроту і сталевих пластинок. Іскри летять майже на метр :)