Физические и технологические факторы, определяющие коммутационный ресурс и эффективность производства вакуумных дугогасительных камер

• Автор: Муллин, Виктор Валентинович
• Шифр специальности: 05.27.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 127 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА ПЕРВАЯ. Вакуумные дугогасительные камеры изделия

электровакуумной техники.

1.1. Вакуумная дугогасительная камера как элемент коммутационной аппаратуры

1.2. Вакуумная дуга как физический процесс, определяющий работу ВДК.

1.3. Особенности работы ВДК в качестве ключа электрической цепи.

1.4. Конструкция и технология производства ВДК и СВЧэдектронных приборов высокого уровня мощности
1.5. Выводы

ГЛАВА ВТОРАЯ. Исследование влияния магнитного поля

на работу ВДК.

2.1. Использование магнитного поля в ВДК
2.2. Исходные положения анализа влияния поперечного магнитного поля при диффузной форме дуги
2.3. Исследование факторов, влияющих на перемещение места попадания электрона по поверхности контактов ВДК при диффузной форме дуги
2.4. Выводы.
ГЛАВА ТРЕТЬЯ. Исследование факторов, определяющих
Коммутационный ресурс ВДК.
3.1. Ресурсные испытания ВДК при коммутации токов короткого замыкания
3.2. Состояние рабочих поверхностей контактов ВДК после ресурсных испытаний при коммутации токов короткого замыкания.
3.3. Состояние рабочих поверхностей контактов ВДК после ресурсных испытаний при коммутации номинального тока
3.4. Развитие процессов в ВДК, приводящих к ограничению коммутационного ресурса.
3.5. Эрозия контактов ВДК и электродов импульсных электронных приборов
3.6. Выводы.
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. Повышение эффективности
производства ВДК.
4.1. Технические вопросы внедрения бссштенгельной откачки
в производство ВДК.
4.2. Оценка возможности использования диффузионной сварки
при бесштенгелыюй откачке ВДК
4.3. Опыт герметизации ВДК за счет пайки при бесштенгелыюй откачке
4.4. Особенности процесса регенерации ВДК.
4.5. Регенерация узлов и деталей ВДК в процессе производства
4.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Проведение сравнения конструктивных и технологических решений, используемых в ВДК и СВЧ-электровакуумных приборах высокого уровня мощности. Получение аналитических соотношений и исследование на их основе влияния поперечного магнитного поля на перемещение участка поверхности контакта ВДК, бомбардируемого электронами слаботочной вакуумной дуги. Анализ состояния поверхности сферических контактов ВДК после долговременной работы в режимах коммутации тока номинальной величины и тока короткого замыкания. Уточнение сценария развития эрозионных процессов контактов, приводящих к потери ВДК отключающих свойств. Изучение возможности перехода на технологию бесштенгельной откачки ВДК при минимальном изменении конструкции и использовании существующего технологического оборудования. Разработка технологии регенерации узлов и деталей ВДК и внедрение ее в серийное производство этих изделий. Показана общность конструкторских и технологических решений, используемых в ВДК и электровакуумных приборах высокого уровня мощности (обеспечение герметичности в изделиях с подвижными конструктивными элементами, находящимися в вакууме, необходимость тренировки изделий после их откачки и др. ВДК и мощных СВЧ-электровакуумных приборов: влияние магнитного поля на перенос носителей заряда в межэ-лектродном пространстве, эрозия поверхности термически нагруженных электродов и др. Построена аналитическая модель, описывающая движение электронов слаботочной вакуумной дуги между контактами ВДК с поперечным магнитным пойем и позволяющая исследовать факторы, определяющие перемещение участка контакта, бомбардируемого электронами, по его поверхности. Выполнен анализ состояния рабочей поверхности сферических контактов ВДК, прошедших раздельные ресурсные испытания при коммутации токов короткого замыкания и номинальных токов, показавший возможность увеличения коммутационного ресурса за счет минимизации не-соосности контактов, а также введения тренировки при токах короткого замыкания. Предложено техническое решение, обеспечивающее перевод серийного производства ВДК на технологию бесштенгельной откачки при минимальном изменении конструкции и использовании существующего технологического оборудования ( вакуумной печи), заключающееся в замене штенгеля на откачнос отверстие, которое герметизируется при откачке по специальной технологии. Разработан комплекс технологических процессов по регенерации ВДК, обеспечивающий извлечение из изделий, забракованных при производстве, отдельных узлов и деталей и последующую доработку для их повторного использования, повышающий экономическую эффективность крупносерийного производства. Достоверность результатов и выводов диссертационной работы обосновывается всесторонним анализом конструкторских и технологических решений, используемых в различных типах современных изделий электровакуумной техники, обеспечивается и подтверждается результатами экспериментальных исследований, а также многолетним опытом серийного производства этих изделий. Выявленная аналогия ряда физических процессов, определяющих работу ВДК и мощных СВЧ-электронных приборов (влияние магнитного * поля на перенос носителей заряда в межэлектродном пространстве, эрозия поверхностей термически нагруженных электродов и др. Аналитическая оценка влияния поперечного магнитного поля на перемещение участка контактов ВДК, бомбардируемого электронами слаботочной дуги. Обоснование важной роли в потере ВДК отключающих свойств механических дефектов (трещин, пор и раковин), развивающихся в поверхностном слое контактов в результате их эрозии под действием короткой дуги при их размыкании и замыкании и приводящих к снижению теплоотвода от поверхности контакта. Конструкторские и технологические решения по переводу ВДК на технологию бесштенгелыюй откачки при минимальном изменении конструкции и использовании существующего технологического оборудования. Разработка и внедрение в серийное производство технологических процессов, обеспечивающих регенерацию деталей и узлов ВДК (керамических изоляторов, узлов контактов и др.