Вопрос знатокам плазменной резки

Имеется источник плазмы АПР-150

проблемы с пуском - не всегда загорается дежурная дуга, похоже проблемы с влагой воздуха
как это работает - поправьте если что не так...
1. после подачи напряжения 220 в в момент пуска запукается автогенертор на однопереходном транзисторе
2. транзистор начинает генерить короткие импульсы около 10-15 гц, которые включают оптодинисторы, разражяющие конденсатор С19 через низковольтную обмотку трансформатора. В результате, получается пакет импульсов, промодулированных по амплитуде частотой питающей сети 50 гц
импульсы короткие, с крутыми фронтами, они не проходят через дроссель L1, выпрямляются диодами v19-V20 и через конденстор С11 попадают в цепь катода.
3. происходит пробой промежутка катод-сопло и далее как обычно...

Вопросы
Зачем такая странная схема "заворота" ВВ импульсов через Диоды и конденсатор?
Почему нельзя было просто подключить осциллятор между катодом и соплом?
Опять же в момент ВВ импульса, высокое напряжение прикладывается источнику питающего напряжения (там диоды выпрямителя стоят)...


как можно попытаться доработать схему для повышения надежности пуска?

может повысить энергию импульсов ... или частоту повторения и амплитуду?

Схема во вложении


ЗЫ на источнике плазмы CUT-70, который работает на том же воздухе с пуском проблем нет...

Сообщение отредактировал odekolon - Jul 15 2015, 12:41

Данный источник подобен системе зажигания в автомобиле. Мощности самого источника не достаточно для создания разряда нужной энергии в искровом промежутке. Поэтому сначала заряжается конденсатор до напряжения пробоя промежутка, а он и создает необходимую мощность искры. Если в цепи искрового промежутка появится утечка, конденсатор не наберет нужного напряжения и искра не возникнет. Для надежного пробоя промежутка с нужной энергией в цепи конденсатор - искровой промежуток устанавливается разрядник где-то на 1,5-2кВ. Тогда энергии конденсатора будет хватать для выжигания случайно попавших частиц грязи или влаги в искровом промежутке. В автомобиле роль разрядника выполняет зазор между бегунком и контактами проводников к свечам в трамблере.

Я подозреваю что динисторы раскачивают контур Tr1-C20, энергия с контура через диоды накачивает С11 до больших вольтей и вместе с переменным напряжением на C20, они пробивают зазор плазмотрона, поджигая разряд.


Нельзя чтобы в источник питания разряда влетели киловольты от поджига, вот и изгаляются.
Не прикладывается - его держат VD4, VD3

А проблемы всегда были или только появились?

проблемы были всегда
первый запуск обычно без проблем, после 3-4 пуска - отказ
стоят влагоотделители , дополнительный ресивер-отстойник наверное с куб
ставил дополнительный разрядник в разрыв с контактами контактора - искра есть всегда!





так куда проще было бы просто источник ВВ включить между катодом и соплом...

Либо вольт не хватает, либо где-то утечка по изоляции.
Пробовали R9 покрутить - подобрать максимальный резонанс на контуре?
Можно аккуратно увеличить емкость С21 - увеличить энергию вкачиваемую в контур.

Странная схема. Одиночный импульс никак не повышает надежность запуска. Китайские зажигалки с повышающим трансформатором 220-400 и удвоителем и разрядным промежутком на двух винтах зажигают плазму намного надежнее, хотя и страшно гадят ЭМ помехами в момент зажигания. С другой стороны защитные контакты в цепи электрода поджига могут очень легоко "слить" высоковольтный импульс на массу или другие детали. Защиту от перекидывания разряда на электрод поджига бы надо делать как то по-другому, например выравнивая потенциал электрода поджига с минусом плазматрона через резистор или еще как. Вобще с этими трхэлектродными горелками сплошные проблемы, лучше уж двухэлектрдную взять с пневматическим поджигом (пневматика кротковременно замыкает электроды плазмотрона)- вообще нет высоковольтного импульса.

какая есть. оригинал в приложении.
поэтому прежде чем экспериментировать с другими схемами,
хочется разобраться, почему разработчики поступили так
может в этом решении вся фишка?
 Plazmorez.zip ( 210.15 килобайт ) Кол-во скачиваний: 91

odekolon, привет!
А оптотиристоры оба рабочие? Проверял? Если один не работает, то вроде и есть высоковольтные импульсы, но только пол периода а пол период нет. Вот деж. дуга и гаснет.

поразмыслив , пришел к выводу что так и должно быть...
подавать импульсы осциллятора между катодом и соплом нельзя - потому что импульсы осциллятора - это не дежурная дуга! - это лишь ионизировнный канал для образования дежурной дуги.
остатки этого канала и вылетают из сопла. если дуга не зажглась.

поэтому схема работает так:
1. после подачи напряжения 220 в в момент пуска запускается автогенертор на однопереходном транзисторе
2. транзистор начинает генерить короткие импульсы около 10-15 гц, которые включают оптодинисторы, разражяющие конденсатор С19 через низковольтную обмотку трансформатора. В результате, получается пакет импульсов, промодулированных по амплитуде частотой питающей сети 50 гц
импульсы короткие, с крутыми фронтами, они не проходят через дроссель L1
3. положительные ВВ импульсы после пробоя промежутка сопло-катод попадают на диоды сетевого выпрямителя, и проходят через диоды (при необходимости открывая их), не принося вреда диодам сетевого выпрямителя, поскольку ток небольшой
4 Обратные ВВ импульсы через диоды VD3,4 подзаряжают конденсатор С11 (100мкфх1000в), опять же не принося последнему вреда, поскольку энергия одного импульса мала, и лишь чуть повышает напряжение на конденсаторе. (если конечно долго гонять схему в режиме пуска, то постепенно кондюк зарядится до напряжения пробоя )
5 пробой промежутка сопло-катод вызывает появление дежурной дуги ("+выпрямителя"-ВВ катушка-сопло-дуга-катод-"- выпрямителя"), которая выдувается потоком воздуха и переходит на основной материал

Оставшийся вопрос - что нужно сделать для повышения надежности пуска?

Возможно, ваша проблема связанна с конденсатом в резаке.
Попробуйте поставить промежуточный силикагельный осушитель или прогревайте газ - держак.

Схему плазмореза посмотрел- это древняя схема без ограничения тока в пусковом режиме. Поэтому пневматический поджиг работать не будет- приварится электрод. Отключите питание разряда и включите поджиг и помотрите в сопло- видны ли разряды? Переместите все контактные группы из цепи электрода поджига на нижнюю часть поджигающего трансформатора и зашунтируйте их конденсатором- так утечки в контактах не будут влиять на напряжени зажигания, а блокировки будут работать, только трансформатор будет под другим потенциалом. Проверьте изоляцию провода на электрод поджига- может там микротрещины. И поменяйте провод если ему более 3-5 лет.
Вариант с влажностью воздуха - добавить второй клапан и водопоглотительный патрон, который открывается только перед и во время зажигания. Когда дуга зажгласть- можно переходить на "влажную" пневматику. В одной конторе вообще стартовали на аргоне- к источнику был пркручен 8 литровый аргоновый баллон, который продували сопло при старте, а как ток разряда пошел- автоматрика подключала воздух от компрессора.

на самом деле, ограничение есть. в режиме пуска, контактор К4 переводит выпрямитель в режим 50А

да, разряды видны

Хорошо - это можно попробовать - блокирующий кондесатор типа гриншит 470pf x 30 кв - пойдет?

Как это сделать в наколенных условиях?

а что - можно попробовать!
не посоветуете доступные воздушние клапаны?

khach, спасибо!
советы дельные

вчера, весь вечер эксперименты экспериментировали...
отключали от выпрямителя, в сопло заглядывали под давлением и без...
причем под давлением, искры видны хуже, но все равно есть

из -за отключения выпрямителя пожгли диоды VD3,4

пересобрали схему запуска, с балластным резистором, диоды стали не нужны,
попробовали, пусковая дуга хорошая, вылетает из сопла, стукается об заготовку, но перескока дуги не происходит
вернее дуга загорается если в момент пуска расстояние между соплом и деталью около 3 мм
а раньше был устойчивый пуск на расстоянии около 10 мм...

сегодня решили вернуть все взад, диоды D3,4 хотим поставить от микроволновок 350мА 5 кВ - подойдут?
и попробовать старую схему с увеличенной энергией разряда.

Судя по схеме барьерный (емкостной) разряд используется для зажигания дуги. [В старину такого типа разряд можно было получить сняв заднюю стенку у работающего телевизора и поднеся что-нибудь к высоковольтному проводу (только не руку, боже упаси).] Емкость образуется между центральным электродом и стенками сопла. Если у вас по каким то причинам на внутренних стенках сопла осаждается диэлектрическая пленка (оксид, полимер), то образуется емкостной делитель напряжения и пробивающее напряжение уменьшается. Газ должен быть чистым, инертным, следовательно. Аргон в этом смысле гораздо лучше воздуха. И сухим, т.к. влага (вода) связывает затравочные электроны и не дает развиться лавине. Напряжение пробоя сильно зависит от геометрии, размеров (см кривая Пашена), но, вероятно, разработчики все это взяли в расчет.
Видимо нужно повысить напряжение, или увеличить частоту.
Еще от расхода газа (скорости потока) многое зависит. Слишком сильный поток выдувает все прежде разряд успевает развиться, а слишком слабый, наоборот, ничего не выдувает - тоже плохо. Можно расход газа поменять и посмотреть.

Сообщение отредактировал iDiode - Aug 5 2015, 00:36