Самодельный газосварочный аппарат Плазмотрон.
принцип действия большинства плазмотронов мощностью от нескольких кВт до нескольких мегаватт практически одинаков.
Электрическая дуга горит между катодом из тугоплавкого материала и анодом с центральным охлаждением. В эту дугу вдувается рабочая жидкость (РМ). Это может быть воздух, водяной пар или другие плазмообразующие газы. Происходит ионизация RT, в результате чего возникает четвертое коллективное состояние материи, называемое плазмой.
В мощных устройствах вдоль сопла размещают электромагнитные катушки для стабилизации потока плазмы вдоль оси и уменьшения износа анода.
В этой статье описывается вторая конструкция. Первоначальные попытки получить стабильную плазму не были особенно успешными. Изучив устройство Альплазы, я пришел к выводу, что повторять его один за другим, наверное, расточительно. Если вам интересно, прилагаемые инструкции все объясняют очень подробно.
Наша первая модель не имела активного анодного охлаждения. Рабочим телом служил пар от специально сконструированного электропарогенератора — закрытого котла с двумя титановыми пластинами, погруженного в воду и подключенного к сети 220 В. Катодом плазмотрона служил вольфрамовый электрод диаметром 2 мм, который быстро перегорал. Диаметр отверстия анодного сопла составлял 1,2 мм, и оно постоянно засорялось. Хотя стабильную плазму получить не удалось, признаки успеха все же были, что побудило их продолжить эксперимент.
В качестве рабочих тел в этом плазмогенераторе была испытана смесь пара, воды и воздуха. Выход плазмы был мощнее с водяным паром, но для стабильной работы ее необходимо нагреть до температуры в несколько сотен градусов, чтобы избежать конденсации на охлаждаемых деталях плазмотрона. Подобные обогреватели еще не созданы, поэтому пока эксперименты продолжаются только с воздухом.
Фото внутри плазмотрона
анод изготовлен из меди, диаметр отверстия сопла составляет 1,8-2 мм. Анодный блок изготовлен из бронзы и состоит из двух герметичных частей с полостью между ними для перекачки теплоносителя (воды или антифриза.
катод представляет собой слегка заостренный вольфрамовый стержень диаметром 4 мм, полученный из сварочного электрода. Дополнительное его охлаждение осуществляется потоком рабочей жидкости, подаваемой под давлением от 0,5 до 1,5 атмосфер.
Это полностью разобранный Плазматрон
Электроэнергия подается к аноду через трубки системы охлаждения и к катоду через провода, прикрепленные к держателю.
активация, или дуга, зажигается путем поворота ручки подачи катода до ее соприкосновения с анодом. Затем катод необходимо сразу отодвинуть на расстояние 2..4 мм от анода (несколько оборотов ручки), между которыми дуга продолжает гореть.
Подключение шлангов подачи воздуха от блока питания, компрессора и системы охлаждения – следующая схема:
в качестве балластного резистора можно использовать подходящий электронагревательный прибор мощностью 3-5 кВт. Например, выберите несколько котлов, подключенных параллельно.
Дроссели выпрямителя должны быть рассчитаны на силу тока до 20 А. В этом примере используется толстый медный провод примерно со 100 витками.
Подойдет любой диод, рассчитанный на ток 50 А и более и напряжение 500 В.
будь осторожен! Это устройство использует
Питание подается от основного источника питания без необходимости использования трансформатора!
Воздушные компрессоры, используемые для подачи рабочей жидкости, являются автомобильными, а автомобильные омыватели стекол используются для прокачки охлаждающей жидкости по замкнутому контуру. Питание обеспечивается отдельным трансформатором на 12 В с выпрямителем.
Немного о дальнейших планах:
Как вы увидите на практике, данная конструкция оказалась экспериментальной. Стабильная работа наконец была достигнута примерно через 5-10 минут. Однако до его полного завершения еще предстоит пройти долгий путь.
Из меди сделать анод сложно, так как сменные аноды постепенно изнашиваются, и лучше иметь резьбу, даже без резьбы. Поскольку система охлаждения не имеет прямого контакта жидкости со сменным анодом, еще есть много возможностей для улучшения теплопередачи. Более удачный вариант – использовать прямое охлаждение.
Детали изготавливались из имеющихся в наличии полуфабрикатов, но общая конструкция была слишком сложна для воспроизведения.
Вам также понадобится найти сильный изолирующий трансформатор, так как использование плазмотрона опасно.
Наконец, я приложу несколько фотографий Плазмотрона при резке проволоки и стальной пластины. Искры летят почти на 1 метр 🙂
- Хотите связаться со мной?
