5.Описание лабораторного стенда

5.1. Эскиз лабораторной установки дан на рис. 1. движение дуги по кольцевым электродам происходит за счет электродинамической силы, возникающей при взаимодействии тока электрической дуги с внешним магнитным полем. Направление действия силы может быть определено по правилу левой руки.

Представленная на рис. 1 установка смонтирована на двух изоляционных плитах 21 и 18, соединенных между собой четырьмя направляющими 23. изоляционная плита 21 закреплена с помощью четырех втулок 14. изоляциооная плита 18 перемещается вдоль направляющих при вращении винта подачи 8. на изоляционных плитах смонтированы две катушки дутья 1 и 2, встречное включение которых приводит к образованию радиального магнитного оля в плоскости между медными кольцевми электродами 26 и 27.

Подвижный электрод 26 через промежуточную втулку 10 крепится к изоляционнной плите 18 с помощью болтов

Неподвижный электрод 27 свободно лежит на изоляционной плите 20, которая закреплена с помощью четырех втулок 9. Электроды находятся в змкнутом положении при полностью введенном винте подачи 8.

К направляющим сверху крепится изоляционная плита 19, служащая для крепления винта подачи 8 с помощью втулки 11, в которой нарезана резьба.

Возбуждение электрической дуги производится с помощью специального элктромагнита 3, который закреплен на изоляционной плите 21. при подаче напряжения на катушку электромагнита якорь притягивается и верхний и нижний электроды оказываются закороченными, так как электромагнит электрически связан с верхним электродом. При поданном напряжении на электроды разрывают цепь управления электромагнитом. Электромагнит отключается, якорь идет вверх и с помощью специального зажигающего электродика из вольфрама возбуждается электрическая дуга.

На изоляционной плите 20 смонтирована рамка 15 с фотодиодом 45, служащим для измерения скорости перемещения электрической дуги. Фотодиод подключается к осциллографу.

Изоляционный диск из тонкого текстолита 12 закрывает область электродов для предохранения человека от воздействия электрической дуги.

5.2. Описание схемы управления .

Схема управления (рис.2) состоит из силовой цепи, цепи возбуждения, цепи управления электромагнитом и цепи управления контактом и реле времени.

Работа схемы происхдит следующим образом:

Включают автоматы S1.

При включении тумблера SА А4 подается напряжение на катушку А электромагнита, он срабатывает и замыкает верхний и нижний электроды дуговой установки

При включении тумблера SА А1 подается напряжение в цепь возбуждения. Ток в цепи возбуждения может принимать значение : 0,5;1;2;3;4А. Нужное значение тока устанавливается переключателем S2-катушки дутья, служащие для сздания магнитного поля. Они включены встречно.

Напряжение в силовую цепь подается при включении контактора. При нажатии нак нопку «пуск» подается напряжение на катушку К контактора, он срабатывает и замыкает свои главные контакты К1 и К2 в силовой цепи. Одновременно замыкается блок – контакты К3 и К4 шунтирующие кнопку «пуск» и обмотку реле времени КТ.

Нажатием кнопки SВ1.2 «стоп» силовая цепь отключается от сети

Сопротивления Р6, Р7 и Р8 вляются нагрузочными. При разомкнутых тумблерах SА и SА3 ток нагрузки равен 5А. При замыкании тумблера шунтируется сопротивление R8, и ток нагрузки становится равным 10А. При замыкании обоих тумблеров ток нагрузки равен 15А.

Сопротивление Р9 служит для облегчения процесса перехода элетрической дуги с зажигающего электродика на верхний электрод. Дроссель L3 необходим для повышения устойчивости горения электрической дуги.

Так как при проведении испытаний практически вся мощность дуги идет на нагревание электродов, для предотвращения чрезмерного их перегрева предусмотрена временная защита с выдержкой времени 1+1,5 минуты. Включение реле времени происходит одновременно с подачей напряжения в силовую цепь. Исполнительные контакты КТ1 и КТ2 реле времени с выдержкой времени на размыкание установлены в цепях управления электромагнитом и контактором. При срабатыании реле времени силовая цепь и электромагнит отключаются от сети.

Когда напряжение в силовую цепь подано, отключают тумблер SА4. электромагнит отключается, якорь идет вверх и с омощью зажигающег электродика, укреленног на якоре, возникает электрическая дуга.

После срабатывания защиты необходимо включить автоматический выключатель S1, развести электроды на максимальное расстояни е и включить вентилятор. Спустя 5-10 минут установка может быть вновь включена.