Блок живлення розрядної камери для модифікації поверхні металів

Блок живлення розрядної камери для модифікації поверхні металів, який містить тиристорний регулятор напруги, трансформатор, випрямляч, баластний реостат, датчики струму та напруги, блок автоматичного відключення, який відрізняється тим, що додатково включає ємнісний накопичувач енергії, який підключено паралельно розрядній камері Винахід відноситься до хіміко-термічної обробки металів, зокрема - до устаткування для вакуумно-дифузійної газорозрядної модифікації поверхні металів та металевих сплавів Відомий пристрій живлення струмом устаткування для газового зміцнення деталей, особливо устаткування для іонного азотування, який складається з трансформатора, випрямляча струму, пристрою керування, датчиків струму та напруги, пристрою перевантаження [1] Недоліком вказаного пристроює великий надлишок потужності джерела живлення, яка визначається напругою аномального тліючого розряду (більш ніж 1кВ) та струмом мікродуг (десятки - сотні ампер), по відношенню до середньої потужності, котру споживає камера, оскільки баластний резистор, який включається послідовно з камерою, повинен пропускати як малі струми тліючого розряду, так і великі струми мікродуг, неможливо вибрати опір резистора з умови усталеної роботи системи, при цьому, з метою запобігання аварійному режиму загальної дуги, принципово необхідний високонадійний блок автоматичного виключення в разі переходу локальних мікродуг в загальний дуговий розряд Через зазначені обставини різко погіршуються економічність, надійність, показники маси та габаритних розмірів устаткування, а також створюються неприпустимо великі імпульсні навантаження в загальній мережі живлення, що теж обумовлює необхідність запасу потужності енергетичного устаткування Задачею винаходу є створення блока живлення розрядної камери для модифікації поверхні металів, який забезпечував би зниження номіна льної потужності джерела струму та підвищення усталеності роботи системи Поставлена задача вирішується за рахунок того, що блок живлення додатково включає ємнісний накопичувач енергії, який підключено паралельно розрядній камері Суть винаходу пояснюється кресленням, на фіг 1 зображена схема блока живлення, на фіг 2 схема розвитку процесу очищення поверхні з використанням катодного розпилення Блок живлення розрядної камери для модифікації поверхні металів (фіг 1) складається з тиристорного регулятора напруги 1, трансформатора 2, випрямляча З, баластного резистора 4, накопичувача енергії 5, датчика струму 6, датчика напруги 7, блока автоматичного відключення 8 та розрядної камери 9 Змінна напруга подається через тиристорний регулятор 1 на трансформатор 2, після якого перетворюється у випрямлячі 3 Через баластний резистор 4 заряджається ємнісний накопичувач енергії 5 Сигнали з датчиків струму 6 та напруги 7 формують в блоці автоматичного відключення 8 керуючий сигнал, з допомогою якого у разі переходу тліючого розряду або локальних мікродуг у режим загального дугового розряду тиристорний регулятор 1 відключає живлення розрядної камери 9 У ВІДПОВІДНОСТІ до фіг 2 напруга на камері u(t) після досягнення значення потенціалу запалювання ІІз стрибком зменшується до потенціалу горіння Ur, а потім плавно досягає заданого максимального значення Umax в області аномального тліючого розряду У зв'язку з малим значенням струму споживання при низьких тисках газової атмосфери в розрядній камері, напруга и т а х близька до напруги джерела ІІд ВІДМІННІСТЬ поведінки системи у випадку неочищеної деталі проявляється головним о о> ю 51909 чином після запалювання тліючого розряду Він з великою ймовірністю незабаром переходить в локальний дуговий розряд, що супроводжується стрибкоподібним зменшенням напруги u(t) до значення потенціалу горіння дуги lid (порядку десяти вольт) Оскільки запас енергії конденсатора обмежений, то тривалість мікродуги не перевищує долі секунди, після чого розряд в камері припиняється, знову починається зарядка конденсатора і т д Система працює в автоколивальному режимі з випадковим квазіперюдом, який, в міру очищення поверхні, в середньому збільшується за рахунок росту інтервалів часу, на протязі котрих розрядна камера 9 знаходиться у стані спочатку нормального, а потім і аномального тліючого розрядів На фіг 2 ці процеси ілюструються окремими періодами, останній з яких відповідає припиненню мікродугта остаточному виходу системи на режим максимальної напруги Оскільки В режимі мікродуги струм камери замикається в основному через ємнісну вітку, з'являється можливість вибору опору баластного резистора 4 з умови попередження загального дугового розряду При цьому усталена робота всієї системи з цієї причини забезпечується Фіг. 1 0 і 4 навіть при відсутності блоку автоматичного відключення 8 Тиристорний регулятор 1 та трансформатор 2 не призначені для безпосереднього створення великих імпульсних струмів мікродуг, тому необхідна номінальна потужність джерела різко зменшується, сама система живлення працює більш усталено, стає можливим суттєво покращити основні характеристики системи, в тому числі, позбутися несприятливого впливу устаткування для модифікації поверхні металів на загальну мережу живлення, зменшити розміри та вартість енергетичного устаткування, підвищити якість процесу модифікації, утому числі -1 за рахунок виключення оплавлення поверхні Таким чином, запропонований блок живлення розрядної камери для модифікації поверхні металів дозволяє знизити номінальну потужність джерела струму та підвищити усталеність роботи системи Джерела інформації 1 Патент Швейцарії 561285 М С23 11/4/, Н02М 7/12 від 30 04 75 і Фіг. 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71