專利名稱：一種等離子體發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種等離子體發(fā)生器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種等離子體發(fā)生器。
技術(shù)背景[0002]等離子體發(fā)生器是一種將電能轉(zhuǎn)換成熱能的裝置，它通過氣體放電產(chǎn)生電弧， 利用電弧將氣體電離成高溫的、具有化學(xué)活性的熱等離子體。目前，電弧等離子體發(fā)生 器的啟動(dòng)方式有接觸式起弧和非接觸式起弧。[0003]圖1示出了一種采用接觸式起弧方式的等離子體發(fā)生器，等離子體發(fā)生器10包 括電機(jī)11、陰極12、陽極冷卻水道13、陽極14、及陰極冷卻水道15。[0004]等離子體發(fā)生器10的陽極14固定設(shè)置，內(nèi)部設(shè)有用于循環(huán)通水以冷卻陽極14 的陽極冷卻水道13 ；陰極12與電機(jī)11連接，陰極12內(nèi)部設(shè)有用于循環(huán)通水以冷卻陰極 12的陰極冷卻水道15。[0005]等離子體發(fā)生器10啟動(dòng)時(shí)，在控制器(圖中未示出)的控制下，電機(jī)11帶動(dòng)陰 極12向陽極14運(yùn)動(dòng)，陰極12與陽極14接觸后，陰極12和陽極14導(dǎo)電，電機(jī)11再帶 動(dòng)陰極12遠(yuǎn)離陽極14，直到設(shè)定距離，陰極12和陽極14之間的氣體電離，并產(chǎn)生氣體 放電，陰極12和陽極14在介質(zhì)氣體的作用下被導(dǎo)通，等離子體發(fā)生器10自此完成接觸 式起弧過程。[0006]接觸式起弧方式雖然具有起弧瞬間沖擊電流小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、以及對(duì)介質(zhì)氣體的 品質(zhì)要求不高等優(yōu)點(diǎn)，但也存在不足，主要表現(xiàn)在兩方面一是在起弧過程中，陰極12 和陽極14的接觸點(diǎn)會(huì)有損傷，對(duì)電極壽命有影響；二是在起弧過程中，陰極12需先朝向 陽極14運(yùn)動(dòng)，再后退，起弧速度較慢。[0007]圖2示出了一種采用非接觸式起弧方式的等離子體發(fā)生器，等離子體發(fā)生器20 包括陰極21、定位組件22、陽極冷卻水道23、陽極M、陰極冷卻水道25及起弧電源 26。[0008]等離子體發(fā)生器20的陽極M固定設(shè)置，內(nèi)部設(shè)有用于循環(huán)通水以冷卻陽極M 的陽極冷卻水道23 ；陰極21固定在定位組件22上，陰極21內(nèi)部設(shè)有用于循環(huán)通水以冷 卻陰極21的陰極冷卻水道25;陰極21和陽極M之間有固定間隙；起弧電源沈的正、 負(fù)極分別與陰極21和陽極M連接。[0009]等離子體發(fā)生器20啟動(dòng)時(shí)，在控制器(圖中未示出)的控制下，起弧電源沈首 先開始工作，使陰極21和陽極M之間的氣體被擊穿并電離，陰極21和陽極M在介質(zhì)氣 體和起弧電源沈的作用下被導(dǎo)通并產(chǎn)生電弧，等離子體發(fā)生器20自此完成非接觸式起弧 過程。[0010]非接觸起弧方式雖然具有起弧快、可連續(xù)多次起動(dòng)、無起弧接觸點(diǎn)及不損傷陰 極和陽極等優(yōu)點(diǎn)，但因其對(duì)介質(zhì)氣體的品質(zhì)要求較高，如果介質(zhì)氣體被污染，將無法正 常起弧。[0011]可見，無論等離子體發(fā)生器10還是等離子體發(fā)生器20的起弧方式都存在一定的缺陷，難以保證起弧過程穩(wěn)定、高效，無法適應(yīng)實(shí)際應(yīng)用需求。 實(shí)用新型內(nèi)容[0012]本實(shí)用新型提供了一種等離子體發(fā)生器，該等離子體發(fā)生器具有起弧過程穩(wěn) 定、高效的優(yōu)點(diǎn)。[0013]本實(shí)用新型提供的等離子體發(fā)生器，包括相應(yīng)的陰極和陽極，所述陰級(jí)和陽極 與整流電源連接，所述陰極和陽極還連接起弧電源，所述陰極上連接有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和起弧電源均與控制器連接，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還連接有驅(qū)動(dòng)電源；[0014]在進(jìn)行接觸式起弧時(shí)，所述控制器控制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使所述陰極與所述陽極 產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，直至所述陰極與所述陽極相接觸后分開，完成接觸式起弧過程；在進(jìn) 行非接觸式起弧時(shí)，所述控制器控制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使所述陰極與所述陽極產(chǎn)生相對(duì)運(yùn) 動(dòng)，當(dāng)所述陰極與陽極之間的距離達(dá)到設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)所述起弧電源，在所述陰極和陽 極之間起弧。[0015]優(yōu)選的，所述起弧電源為高頻電源或直流電源。[0016]優(yōu)選的，所述起弧電源與整流電源串聯(lián)或并聯(lián)。[0017]優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為電機(jī)、汽缸或電磁鐵。[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)[0019]本實(shí)用新型提供的等離子體發(fā)生器能夠以接觸式和非接觸式兩種不同起弧方式 啟動(dòng)，提高了起弧過程的穩(wěn)定性和高效性。相對(duì)于圖1所示的等離子體發(fā)生器，本實(shí)用 新型提供的等離子體發(fā)生器可進(jìn)行非接觸式起弧，縮短了起弧時(shí)間，提高了起弧效率， 避免了因電極頻繁接觸而導(dǎo)致的接觸點(diǎn)損傷；相對(duì)于圖2所示的等離子體發(fā)生器，本實(shí) 用新型提供的等離子體發(fā)生器可在介質(zhì)氣體被污染時(shí)，以接觸式起弧方式代替非接觸式 起弧方式完成起弧，保證等離子體發(fā)生器正常運(yùn)行。


[0020]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)現(xiàn)有技術(shù)和實(shí)施 例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新 型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0021]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的一種采用接觸式起弧的等離子體發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖；[0022]圖2為現(xiàn)有技術(shù)的一種采用非接觸式起弧的等離子體發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖；[0023]圖3為本實(shí)用新型提供的等離子體發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0024]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖和具體 實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。[0025]本實(shí)用新型提供的等離子體發(fā)生器既能以接觸式起弧方式工作，也能以非接觸 式起弧方式工作，提高了等離子體發(fā)生器運(yùn)行的穩(wěn)定性和高效性。[0026]參見圖3，等離子體發(fā)生器30包括電機(jī)31、陰極32、陽極冷卻水道33、陽極34、陰極冷卻水道35和起弧電源36。陽極34固定設(shè)置，內(nèi)部設(shè)有陽極冷卻水道33，陽 極冷卻水道33用于循環(huán)通水以冷卻陽極34。陰極32與電機(jī)31連接，電機(jī)31可帶動(dòng)陰 極32相對(duì)所述陽極34前后移動(dòng)。陰極32內(nèi)設(shè)有用于循環(huán)通水以冷卻陰極32的陰極冷 卻水道35。陽極34和陰極32相對(duì)設(shè)置，起弧電源36的正、負(fù)極分別連接陽極34和陰 極32;驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與陰極32的連接桿為絕緣桿，防止陰極32和陽極34之間短路；起弧電 源36和電機(jī)31連接控制器(圖中未示出)。[0027]等離子體發(fā)生器30在進(jìn)行接觸式起弧時(shí)，控制器控制電機(jī)31帶動(dòng)陰極32向陽 極34運(yùn)動(dòng)，與陽極34相接觸后分開，使陰極32和陽極34接觸起??；在進(jìn)行非接觸式起 弧時(shí)，控制器控制電機(jī)31帶動(dòng)陰極32向陽極34運(yùn)動(dòng)，當(dāng)陰極32與陽極34的距離滿足 設(shè)定范圍時(shí)，啟動(dòng)起弧電源36，完成非接觸式起弧過程。[0028]等離子體發(fā)生器30能夠以接觸式和非接觸式兩種方式起弧，提高了起弧過程的 穩(wěn)定性和高效性。相對(duì)于圖1所示的等離子體發(fā)生器10，等離子體發(fā)生器30可進(jìn)行非 接觸式起弧，縮短了起弧時(shí)間，提高了起弧效率，避免了因電極頻繁接觸而導(dǎo)致的接觸 點(diǎn)損傷；相對(duì)于圖2所示的等離子體發(fā)生器20，等離子體發(fā)生器30可在介質(zhì)氣體被污 染時(shí)，以接觸式起弧方式代替非接觸式起弧方式完成起弧，保證等離子體發(fā)生器正常運(yùn) 行。同時(shí)，等離子體發(fā)生器30還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障點(diǎn)少、反應(yīng)快，可以連續(xù)多次起動(dòng) 等優(yōu)點(diǎn)。[0029]電機(jī)31可被汽缸或電磁鐵等其它驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)替代。當(dāng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用電磁鐵時(shí)，在 接觸式起弧過程中，電磁鐵通過引力帶動(dòng)金屬棒與陽極34接觸，并使金屬棒和陽極34之 間產(chǎn)生氣體放電，然后再使陰極32和陽極34之間產(chǎn)生氣體放電，并導(dǎo)通起弧。[0030]起弧電源36可為高頻電源或直流電源。高頻電源輸出的電壓為脈沖形式，可在 瞬間完成起弧，具有反應(yīng)時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)；直流電源具有無電磁干擾的優(yōu)點(diǎn)。[0031]起弧電源36可與整流電源串聯(lián)，串聯(lián)的連接方式具有電磁干擾少等優(yōu)點(diǎn)。起弧 電源36也可與整流電源并聯(lián)，并聯(lián)的連接方式具有等離子體發(fā)生器30啟動(dòng)成功后，方便 起弧電源36斷開與等離子體發(fā)生器30的連接等優(yōu)點(diǎn)。[0032]本實(shí)用新型提供的等離子體發(fā)生器可在控制器內(nèi)設(shè)定主起弧方式和輔助起弧方 式。正常運(yùn)行時(shí)以主起弧方式啟動(dòng)，如果啟動(dòng)過程中遇到故障，則轉(zhuǎn)換成輔助起弧方式 啟動(dòng)，采用兩種相互補(bǔ)充的起弧方式，從而提高了起弧的穩(wěn)定性和可靠性。[0033]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，也可 以上述具體實(shí)施方式
的進(jìn)行組合，這些改進(jìn)、潤(rùn)飾及組合形成的技術(shù)方案也應(yīng)視為本實(shí) 用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種等離子體發(fā)生器，包括相對(duì)設(shè)置的陰極和陽極，所述陰級(jí)和陽極與整流電源 連接，其特征在于，所述陰極和陽極還連接起弧電源，所述陰極上連接有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所 述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和起弧電源均與控制器連接，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還連接有驅(qū)動(dòng)電源。
2.如權(quán)利要求1所述的等離子體發(fā)生器， 流電源。
3.如權(quán)利要求1所述的等離子體發(fā)生器， 或并聯(lián)。
4.如權(quán)利要求1所述的等離子體發(fā)生器， 電磁鐵。其特征在于， 其特征在于， 其特征在于，所述起弧電源為高頻電源或直 所述起弧電源與整流電源串聯(lián) 所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為電機(jī)、汽缸或
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種等離子體發(fā)生器，包括相應(yīng)的陰極和陽極，所述陰級(jí)和陽極與整流電源連接，所述陰極和陽極連接起弧電源，所述陰極上連接有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和起弧電源均與控制器連接，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還連接有驅(qū)動(dòng)電源；在進(jìn)行接觸式起弧時(shí)，所述控制器控制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使所述陰極與所述陽極產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，直至所述陰極與所述陽極相接觸后分開，完成接觸式起弧過程；在進(jìn)行非接觸式起弧時(shí)，所述控制器控制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使所述陰極與所述陽極產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)所述陰極與陽極之間的距離達(dá)到設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)所述起弧電源，在所述陰極和陽極之間起弧。該等離子體發(fā)生器采用兩種相互補(bǔ)充的起弧方式，提高了等離子體發(fā)生器起弧的穩(wěn)定性和可靠性。
文檔編號(hào)H05H1/34GK201813606SQ20102020469
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者呼志杰, 孫宇光, 楊金華, 王前厚, 王學(xué)東, 王雨勃, 紀(jì)書信 申請(qǐng)人:煙臺(tái)龍?jiān)措娏夹g(shù)股份有限公司