Нормальная дуга
Cтраница 2
Длина дуги равна расстоянию между торцом электрода и поверхностью расплавленного металла. У покрытых электродов 04 - 5 мм длина устойчиво горящей нормальной дуги составляет 5 - 6 мм. Такая дуга считается короткой. Дуга длиной более 6 мм называется длинной. Горит она неустойчиво, металл электрода плавится неравномерно, капли металла больше подвергаются воздействию кислорода и азота воздуха, наплавленный металл пористый с неровной поверхностью. [16]
Ввиду указанных обстоятельств ниже - будет уделено особое внимание исследованию структуры фиксированного катодного пятна. Сделанные в процессе этих наблюдений выводы можно будет затем распространить на условия нормальной дуги с однородным жидким катодом, приняв лишь к сведению характерные для нее особенности структуры и поведения пятна. [18]
 |
Зависимость 8 ( / при различных значениях. [19] |
Результаты измерений средней продолжительности существования дуги в функции тока и напряженности магнитного поля приведены на рис. 26 и 27 в виде семейства кривых § / ( /) в употребляющемся здесь обычно полулогарифмическом масштабе. Нижняя кривая там и здесь представляет собой обычную зависимость & от тока, снятую в условиях нормальной дуги, не возмущенной магнитным полем стороннего происхождения. [20]
На рис. 7.9 ( справа) путь а, а3, а5 в I ( N, ф) определяет простой поток по цепи о в сети N, где а и а5 - нормальные дуги, а а3 - обращенная дуга. Аналогично, каждый простой путь из vn в v в графе I ( N, ф) определяет простой поток по цепи о из v в vn такой, что ф - Ф является допустимым в N. Наличие пути а, а указывает на то, что поток по цепи, проходящий через нормальные пути а и а. [21]
Дуговой разряд характеризуется малым падением напряжения между электродами ( катодом и анодом) и большими токами через прибор. Небольшие напряжения обусловлены тем, что катод разогревается не ионами, как в приборе с холодным катодом, а посторонним источником. Низковольтная дуга может возникать при потенциале анода, меньшем потенциала ионизации, - нормальная дуга или даже потенциала возбуждения - аномальная дуга. [22]
Взрывной эффект искры при оплавлении также оказывается значительным. Этот эффект возникает за счет мгновенно развивающихся весьма высоких температур в искровом канале. Имеется достаточное количество данных, чтобы считать температуру искрового канала более высокой, чем максимальная температура нормальной дуги. [23]
В связи с обнаруженными эффектами резкого увеличения устойчивости дуги при затвердевании катода и под влиянием магнитного поля возникает вопрос о том, должно ли иметь место наложение этих двух эффектов при воздействии доля на дугу с твердым катодом или они взаимно исключают друг друга. Ответ на этот вопрос дают кривые рис. 28, на котором сопоставлены результаты исследования влияния поля напряженностью около 7 кэ на устойчивость дуги с жидким и твердым катодом. На графике пара сплошных кривых относится к условиям дуги с жидким катодом. Нижняя кривая показывает результаты измерений долговечности нормальной дуги, а верхняя - дуги, подвергнутой действию магнитного поля. Подобно этому пунктирные кривые иллюстрируют влияние поля на дугу с твердым катодом. В то время как в первом случае наложение поля вызывает резкое увеличение продолжительности существования дуги, прогрессирующее с ростом тока, в условиях дуги с твердым катодом действие поля оказывается незначительным и уменьшается практически до нуля при увеличении тока до 1 а. Результаты этого опыта говорят о том, что эффекты увеличения устойчивости дуги при затвердевании катода и наложении магнитного поля в значительной мере исключают друг друга, а это может означать либо общность мехнизма, либо существование некоторого предела стабилизации дуги при данном токе. [24]
Указанный вывод не исключает того, что, помимо деления пятна, могут существовать иные причины беспорядочного перемещения. На снимках зеркальной развертки изображения пятна удается иногда наблюдать неожиданные его смещения, которые не связаны видимым образом с процессом делания. Сформулированный выше вывод следует понимать лишь как утверждение о доминирующей роли деления катодного пятна в его беспорядочном перемещении при данных условиях опыта. Напомним, что описанные исследования относятся к условиям нормальной дуги с однородным ртутным катодом и равновесным давлением ртутного пара около 1 2 мк рт. ст. Не исключено, что при резком изменении условий опыта на первый план выступит какая-либо иная причина движения, такая, как газодинамические эффекты бурного вскипания ртути в области катодного пятна. Относительно подобных условий опыта могут быть сделаны предварительные прогнозы. Как следует из данных последней таблицы, связанное с делением пятна беспорядочное перемещение замедляется с уменьшением тока. Указанное уменьшение является результатом сокращения продолжительности совместного существования каждой пары пятен и ослабления их взаимодействия. [25]
Легко заметить, что источником всех изменений катодного пятна при указанных условиях опыта является неустойчивость элементарных ячеек дуги, особенно рельефно проявляющаяся в их систематическом распаде и непрерывном перемещении по катоду. Но тогда возникает законный вопрос: ельзя ли описать количественно любые изменения, претерпеваемые - катодным пяг-ном на металлах, основываясь на представлении о неустойчивости его элементарных ячеек и учете данных наблюдений о влиянии на них различных внутренних факторов. Решение этой задачи требует детального изучения поведения пятна в конкретных условиях разряда, достаточно типичных для холодной дуги. Наиболее подходящим во всех отношениях объектом для такого исследования является нормальная дуга низкого давления с однородным ртутным катодом жидкого типа, к которой и будут преимущественно относиться излагаемые ниже соображения. [26]
По-видимому, то, что мы называем переходной формой дуги, в действительности представляет собой не какое-то определенное, состояние равновесия между отдельными процессами дугового цикла, а последовательный ряд резких отклонений от состояния равновесия с поочередным форсированием одних процессов за счет нарушения других. Но тогда колебания в виде одиночных импульсов длительностью около 10 - 7 сек при более значительных токах должны соответствовать эпизодическим нарушениям равновесия подобного же типа. Их разрозненность доказывает лишь то, что при данных условиях опыта процесс восстановления дуги настолько облегчен, что уже одного импульса достаточно для возвращения ее в исходное состояние. В таком случае импульсы способны доставить информацию двоякого рода о восстановительном механизме дуги. Прежде всего длительность импульсов должна быть как раз такой, чтобы за время одного импульса успевало восстанавливаться исходное состояние дуги, из чего можно оценить время восстановления 10 - 7 сек. Другой величиной, могущей служит количественной характеристикой процесса восстановления дуги, является амплитуда импульсов. В условиях дуги с твердым катодом амплитуда импульсов оказывается почти на порядок меньше их амплитуды при нормальной дуге с жидким катодом при равных значениях тока. Все это говорит о том, что при затвердевании катода резко облегчаются условия восстановления дуги. Снижение порогового значения тока с одновременным смещением влево точки перелома кривой - § ( /) означает, что наряду с облегчением условий восстановления дуги при затвердевании катода увеличивается и устойчивость дуги в узком смысле этого слова. Диагностические признаки отмеченных изменений, однако, здесь резко отличаются от тех, которые были констатированы для кипящего катода, а следовательно, иными должны быть и их причины. [27]
Анодная область расположена у анода и ( концентрирует электроны. Пространство, ограниченное катодной и анодной областями, называется столбом дуги. Столб дуги нейтрален - суммы зарядов отрицательных и положительных частиц равны. Температура катодной области достигает 3200 С, а анодной - 3400 С. Разница температур обусловлена тем, что катодом выбрасывается больше заряженных частиц, которые сильно бомбардируют анод, в результате чего выделяется большое количество тепла. В столбе дуги температура колеблется в пределах 5000 - 8000 С. Длина дуги равна расстоянию между торцом электрода и поверхностью расплавленного металла. У покрытых электродов 0 4 - 5 мм длина устойчиво горящей нормальной дуги составляет 5 - 6 мм. Такая дуга считается короткой. Дуга длиной более 6 мм называется длинной. Гор ит она неустойчиво, металл электрода плавится неравномерно, капли металла больше подвергаются воздействию кислорода и азота воздуха, наплавленный металл пористый с неровной поверхностью. [28]
Страницы: 1 2