С С Овчинников, В Н Полищук, А В Сапрыка - Расчет удельной эрозии электродов шстационарньгх источников излучения - страница 1

Страницы:
1 

таллов позволяют в одном устройстве совместить функции теплового и электромагнитного расцепителей.

Обычно в тепловом расцепителе термобиметаллическая пластина неподвижно закреплена одним концом, а второй, не закрепленный, конец воздействует на механизм свободного расцепления в результате деформаций изгиба. В случае использования термобиметаллической пластины в качестве якоря электромагнитного расцепителя такой спо­соб крепления нежелателен, поскольку деформации изгиба под дейст­вием магнитного поля потребуют неоправданно большей величины этого поля. Желательно совмещение упругих деформаций термоби­металлической пластины в результате нагрева с возможностью изме­нения ее положения под действием электромагнитного притяжения. В частности, эти условия можно реализовать в расцепителе с поворот­ным якорем из термобиметалла. Для фиксации положения якоря и возможности калибровки как по току перегрузки, так и по току корот­кого замыкания могут служить перемещаемый упор с одной стороны оси поворота якоря и возвратная пружина с другой стороны, вследст­вие чего якорь оказывается прижатым к упору.

Конкретный вариант конструкции устройства, в котором исполь­зуются ферромагнитные свойства термобиметаллического элемента, определяются в большинстве случаев требуемыми время-токовыми ха­рактеристиками и условиями эксплуатации.

1.Кашпар Ф. Термобиметаллы в электротехнике. - М.-.Л.: Энергоиздат, 1961. -

448 с.

2.Брезинский В.Г., Намитоков К.К., Харченко В.Ф. Встроенный в пускорегули-рующий аппарат стартер с мгновенным размыканием контакта // Коммунальное хозяй­ство городов: Науч.-техн. сб. Вып. 38. - К.: Техніка, 2002. - С.222-225.

3.Физический энциклопедический словарь. Т2. - М.: Советская энциклопедия, 1962. - С.170.

4.Аветисов Г.Э., Брезинский В.Г., Намитоков К.К. Термоэлектромагнитный стар­тер для люминесцентных ламп // Коммунальное хозяйство городов: Науч.-техн. сб. Вып.18. - К.: Техніка, 1999. - С.178-180.

5.Патент Украины №43671 А, МПК7 НО5В41/02, 2002.

Получено 10.12.2002

УДК 621.327

С.С.ОВЧИННИКОВ, д-р техн. наук, В.Н.ПОЛИЩУК, канд. техн. наук, А.В.САПРЫКА

Харьковская государственная академия городского хозяйства

РАСЧЕТ УДЕЛЬНОЙ ЭРОЗИИ ЭЛЕКТРОДОВ ШСТАЦИОНАРНЬГХ ИСТОЧНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ

Показана возможность расчета удельной скорости эрозии на основе анализа ре­жимов растекания тока по поверхности электродов.

Предлагаемая методика базируется на детальном рассмотрении динамики эрозионных процессов на электродах в течение импульса или периода разрядного тока. Она построена на основе анализа режи­мов растекания тока и экспериментально определенных значений удельных скоростей эрозии в каждом из режимов. Целью разработки методики является расчет скорости эрозии на протяжении импульса или периода тока.

В наиболее общем виде методику расчета количества эродиро­ванного вещества за один импульс можно представить в следующем виде [1]. В качестве исходных данных для расчета принимаем:

1. Зависимость мгновенных значений тока от времени i = f (t).

2. Площадь рабочей поверхности катода Sк .

3. Значение потока тепла на поверхность катода q(t) = Uк i(t).

4. Теплофизические константы материала электрода.

5. Зависимость j^ (средней по рабочей поверхности плотности

тока, соответствующей границе перехода от режима с быстропереме-щающимися пятнами к режиму с медленноперемещающимися пятна­ми) от средней температуры поверхности катода.

6. Зависимость        (соответственно от режима медленнопере-

мещающихся пятен к режиму распределенного пятна) от средней тем­пературы поверхности катода.

7. Зависимость        - плотность тока, при которой наблюдается

резкое увеличение скорости эрозии в режиме распределенного пятна при увеличении температуры поверхности катода от средней по по­верхности температуры катода.

8.  Значения удельной эрозии в каждом из режимов:

dm1

Y1 =         в режиме с быстроперемещающимися пятнами;

 

dm2

Y2 =------- в режиме с медленноперемещающимися пятнами;

dq

 

Y3 =----         - в режиме с распределенным пятном;

dq

 

Y4 =             - в режиме распределенного пятна с плотностью токабольше Ікр .

Значения Y\ Ї4 в настоящее время могут быть определены только экспериментально и в общем случае могут зависеть от темпера­туры катода.

Таким образом, исходные данные для расчета включают в себя

i(t); q(t); Іщ,, (T); j кр2 (T); j кръ (T); gx; У2 ; Уз; У*.

На основе решения уравнения теплопроводности рассчитываем динамику температуры поверхности электрода на протяжении им­пульса разрядного тока:

АТ = f (T).

Для неизменной формы импульса тока приращение температуры может быть рассчитано в относительных единицах, тогда зависимость АТ = f (t)   будет однозначно определяться одним параметром -

Tmax, как это было описано в [2] для колоколообразной формы им­пульса, описываемой уравнением

 

i = Ine 2t sin

и                 2 t

V 2 V

В остальных случаях зависимость АТ = f (t) необходимо рас­считывать, используя, например, методику, приведенную нами ранее. Затем требуется найти значения tj, 12, t3, при которых происходит

взаимный переход режимов растекания тока: быстроперемещающиеся пятна - медленноперемещающиеся пятна - распределенное пятно -перегрев поверхности катода (соответственно). Для этого необходимо решить соответственно системы уравнений:

i = f (t) ^              i = f (t) 1              i = f (t) 1

iKPl = f (t)J ^ tj ;   iKp2 = f (t)J ^ 12 ;   Ік^з = f (t)J ^ t3 . Зависимость і'к, = f (t) вычисляем по данным j к, = f (T) и T = f (t).

Учитывая сложный характер зависимостей Ік, (T) и T = f (t), практическую невозможность представления Ікр (T) в аналитическом

виде, решение приведенных систем уравнений должно проводиться численными методами.

Затем определяется количество эродированного за импульс веще­ства катода в каждом из четырех режимов:

 

DM = jg1 (t)i(t)dt + jg2(t)i(t)dt + jg3 (t)i(t)dt + jg4(t)i(t)dt,

0                   ti                    t2 t3

так как в общем случае удельная эрозия в каждом из режимов может зависеть от температуры катода.

Следует заметить, что в четвертом режиме скорость эрозии резко увеличивается, поэтому он не должен реализоваться в импульсных источниках света, за исключением случаев, когда заведомо допустим ограниченный ресурс наработки.

Удельная эрозия, усредненная за импульс, определяется соотно­шением

 

j i(t )dt

0

Из изложенного следует, что детальное исследование эрозионных процессов на катодах для нестационарных условий (для источников света, работающих в импульсных режимах с различной частотой либо в циклических режимах, источниках, работающих на переменном токе, а также для стационарных источников излучения в переходных режи­мах) возможно при наличии ряда данных и зависимостей, которые в настоящее время могут быть определены только экспериментальным путем. Нами была поставлена задача определить значения удельной эрозии для различных режимов растекания тока, зависимости критиче­ских плотностей тока от температуры поверхности для наиболее ши­роко распространенных электродных материалов - вольфрама ториро-ванного и вольфрама иттрированного. Аналогичные данные, получен­ные для других материалов, могут быть использованы как для расчет­ных целей, так и для сравнения эрозионной стойкости электродных материалов различного состава.

Для решения поставленной задачи были разработаны соответст­вующие методы исследований. В дальнейшем, при совершенствовании методов и разработке необходимой аппаратуры, их можно будет ис­пользовать для определения указанных характеристик различных электродных материалов как существующих, так и вновь разрабаты­ваемых.

Экспериментально полученные данные позволяют для трех ха­рактеристик режимов растекания токов принять следующие значенияудельных скоростей эрозии:

1.Режим быстроперемещающихся пятен -

торированный вольфрам gi =2-10-9 г-КГ1, иттрированный вольфрам gi =2-10-9 г-Кл1.

2.Режим медленноперемещающихся пятен -торированный вольфрам g2 = f (T) =2-10 7 - 10-6 г-Кл-1,

иттрированный вольфрам g2 = f (T )=3-10-7 - 2-10-6 г-Кл-1.

3.Распределеннное пятно -

торированный вольфрам g3 =2-10-8 г-Кл-1, иттрированный вольфрам g3 =4 -10-8 г-Кл1.

Количественные закономерности для четвертой области устано­вить не удалось. При оптимизации режимов работы следует стремить­ся не достигать параметров, область которых ориентировочно опреде­ляется множеством значений, расположенных выше зависимости DTmax = f э), которая соответствует оптимальному соотношению температур для колоколообразной формы импульса разрядного тока.

1.Овчинников С.С. Эрозионная стойкость электродных материалов в импульсных источниках измерения // Лазерная техника и оптоэлектроника. - 1985. - Вып.4 (35). -С.80-85.

2.Гукетлев Ю.Х., Овчинников С.С. и др. Расчет термического режима работы катодов для оценки качества импульсных источников высокоинтенсивного света // Электронная техника. Сер.8. - 1979. - Вып.5(75) - С.70.

Получено 20.01.2003

 

УДК 65.011.56

М.В.БУЛАЕНКО, канд. техн. наук, В.И.БУЛАЕНКО

Харьковская государственная академия городского хозяйства

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ В СИСТЕМАХ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ

Рассматриваются методы повышения эффективности работы систем дистанцион­ного компьютерного обучения на основе автоматической генерации управляющих про­грамм.

Современные информационные технологии, позволяющие созда­вать, перерабатывать, сохранять информацию и обеспечивать эффек­тивные способы ее представления пользователю, стали важным факто­ром жизни общества, способом повышения эффективности управления всеми сферами общественной деятельности. Эволюционные процессы в экономике предполагают постоянное привлечение новых высококва-

Страницы:
1 


Похожие статьи

С С Овчинников, В Н Полищук, А В Сапрыка - Расчет удельной эрозии электродов шстационарньгх источников излучения