ИСТИНА

Разработана и применена в экспериментах упрощенная сильноточная магнитная система для исследования дугового разряда в открытой атмосфере во внешнем магнитном поле. Оптимизация прежней стабилизирующей разряды магнитной системы на установке П-2000 связана с уменьшением числа токоведущих стержней с 6-ти до 3-х и приближению этих стержней к оси симметрии разрядного промежутка на 20% от прежнего размера этой конструкции. Такая магнитная система создаёт несколько иную конфигурацию внешнего магнитного поля. В этой конфигурации число плоскостей от центра симметрии системы к её периферии, где напряжённость стабилизирующего магнитного поля равна нулю, уменьшается с 6-ти до 3-х. Это уменьшает объем областей «пассивного» магнитного поля, делает его более однородным и способствует «позитивному, активному» управлению разрядом. Для развития экспериментальной базы установки П-2000 была разработана также и альтернативная (автономная) схема питания магнитной системы. В качестве источника тока была применена батарея сильноточных аккумуляторов, обеспечивающих при напряжении 12 В ток до 3.5 кА. Этот низковольтный источник мощности потребовал применения низкоомной ошиновки в цепях разряда с увеличенным поперечным сечением и отсутствием промежуточных болтовых соединений. Для регулировки тока в цепи магнитной системы был применён набор графитовых низкоомных балластных сопротивлений в диапазоне 10 – 30 мОм. Данный источник питания позволяет увеличить в 5 раз ток в магнитной системе по сравнению с током, обеспечиваемым генераторной группой 9-10 ГП НИИ механики МГУ. Так же была разработана специальная система управления с регулировкой момента включения внешнего магнитного поля. Для измерения тока в данной магнитной системе был применён холловский датчик тока типа ДТХ – 3000 с гальванической развязкой от шинопровода на 10 кВ, позволяющий регистрировать токовый сигнал до 3-х кА в частотном диапазоне 0-100 кГц. Всё это позволило получить управляемый стабильный вертикальный дуговой разряд в воздушной среде между цилиндрическими графитовыми электродами при межэлектродных зазорах до 60 мм, при токах до 500 А и определить границы устойчивых режимов таких дуг. В проведенной серии экспериментов с независимым питанием разряда и магнитов показано, что при малых межэлектродных расстояниях (10-20 мм) применение сильных магнитных полей (создаваемых контурными токами ~ 1.5 кА и превосходящими ток разряда в 3-5 раз) не приводит к стабилизации дуги. Это наоборот вызывает быстрое её гашение независимо от направления токов в магнитной системе. Выдвинуты предложения по модернизации магнитной системы, направленные на усиление стабилизации анодных шнуров, способных заходить на боковые поверхности стержневых электродов. Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ (№14-01-00399).