Tranzystorowy zasilacz AC/DC do zasilania plazmotronów prądu stałego
Technologie plazmowego nanoszenia powłok znane są od wielu lat i stosowane w wielu krajach, zarówno w procesie produkcji, jak i podczas modernizacji i remontów. Niestety, w krajowym przemyśle tylko kilka ośrodków próbowało lub stosuje jeszcze tę technologię. Jedną z przyczyn tego stanu rzeczy jest fakt, że w kraju nie są produkowane nowoczesne wysoko sprawne urządzenia do napylania, a importowane są bardzo drogie. Można stwierdzić, że w takich urządzeniach wytwarzanych w ubiegłych latach w kraju stosunkowo udanymi konstrukcjami były plazmotrony. Do ich zasilania stosowano jednak układy o przestarzałej konstrukcji, dużej awaryjności i małej sprawności. Stało się to powodem podjęcia pracy nad opracowaniem prototypu zasilacza o odpowiednich charakterystykach, spełniającego wysokie wymagania, jakie stawia technologia nanoszenia powłok. Potrzebną moc plazmotronu określają: budowa plazmotronu, rodzaj i prędkość przepływu gazu plazmotwórczego oraz rodzaj i prędkość podawania materiału powłokowego. Dobre powłoki uzyskiwane są przy minimalnych mocach - rzędu 25 - 35 kW. Zwiększenie mocy do 40 - 45 kW pozwala na większą szybkość natryskiwania i większą sprawność osadzania powłoki o odpowiedniej jakości. Jeśli gazem plazmotwórczym jest azot z domieszką wodoru, napięcie robocze powinno wynosić 75 - 85 V, przy zastosowaniu argonu z domieszka wodoru napięcie robocze jest rzędu 65 - 75 V, przy stosowaniu argonu napięcie robocze jest jeszcze niższe. Zakres sterowania prądu roboczego powinien wynosić 300 - 600 A. Wychodząc naprzeciw potrzebom przemysłu zbudowano układ zasilania odbiornika plazmowego, którego obwody główne przedstawiono na rysunku.
Obwody główne zasilacza
Jest to układ z pośredniczącym obwodem podwyższonej częstotliwości, który zbudowany jest na bazie tranzystorowego falownika napięcia. Obwody główne układu zasilania można podzielić na kilka bloków. Wyróżnić można: prostownik wejściowy, filtr wejściowy typu RC, falownik napięcia, transformator o podwyższonej częstotliwości, prostownik wyjściowy, dławik wyjściowy i zasilacz pomocniczy. Do obwodów głównych można również zaliczyć jonizator i układ chłodzenia. Układ zasilania zbudowany został w całości z elementów dostępnych w kraju. Małe wymiary i mała masa zasilacza pozwalają na łatwą obsługę i ewentualną zmianę stanowiska pracy, co ma istotne znaczenie przy pracach remontowych i modernizacji obiektów.
Zasilacz po zdjęciu osłon
Prekursorem badań dotyczących problematyki zasilania odbiorników plazmowo łukowych był prof. dr hab. inż. Tadeusz Rodacki. Obecnie badania są kontynuowane przez dra inż. Andrzeja Kandybę.
|