Устройство для снятия статических зарядов с поверхности листовых полимерных материалов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Технологии радиолюбителя

 Комментарии к статье

Электростатические заряды на поверхности движущихся полимерных листовых материалов (например, пленок) создают ряд технологических помех, приводят к браку продукции, неблагоприятно влияют на работающих, ухудшают условия труда и создают дополнительные опасные ситуации.

Снятие статических зарядов с поверхности движущихся полимерных материалов решается по нескольким направлениям, одним из которых является ионизация воздуха, окружающего полимерный материал. Одним из источников ионизации воздуха являются высоковольтные ионизаторы на основе коронного разряда, обладающие высокой ионизационной способностью.

В настоящей статье описывается устройство для снятия статических зарядов, которое предназначено для непрерывной бесконтактной нейтрализации зарядов статического электричества на полотне движущихся полимерных листовых материалов.

Блок-схема устройства для снятия электростатического электричества показана на рис.1.

Технические характеристики устройства:

• Максимальная скорость движения материала (пленки).......70 м/мин
• Напряжение питания нейтрализаторов.......10...12 кВ
• Частота высокого напряжения.......15...20 кГц
• Оптимальное расстояние нейтрализатора от движущегося материала.......25...30 мм
• Число ионизаторов.......2, 4, 6 шт.
• Напряжение питания устройства.......220 В, 50 Гц
• Потребляемая мощность.......80 Вт

Высокое напряжение 10...12 кВ частотой 15...20 кГц от преобразователя по высоковольтному кабелю подается на ионизаторы, расположенные с обеих сторон нейтрализуемой пленки на расстоянии 25...30 мм. Нейтрализаторы устанавливаются непосредственно перед намоткой. Игольчатые электроды ионизатора совместно с острой кромкой корпуса создают электрическое поле с высокой плотностью силовых линий. Электрическое поле разгоняет имеющиеся в воздухе электроны до скорости, при которой энергия последних достаточна для расщепления молекул воздуха, особенно кислорода. При этом образуются как положительные, так и отрицательные ионы. Пространственное облако этих ионов рекомбинируется с зарядом нейтрализуемого материала. Если заряд имеет высокий потенциал (порядка 1 кВ и выше), то он может стекать на заземленный корпус ионизатора через ионизированный воздух, являющийся хорошим проводником.

Электрическая схема высоковольтного преобразователя с частотой 15...20 кГц показана на рис.2.

(нажмите для увеличения)

Преобразователь собран по схеме полумостового инвертора на транзисторах VT1 и VT2. Он нагружен на первичную обмотку трансформатора Т2, который гальванически развязывает высокое напряжение от сети переменного тока. Автоколебательный режим работы обеспечивается цепью обратной связи по напряжению, которое снимается с обмотки III трансформатора Т2 и подается на обмотку I вспомогательного трансформатора Т1 и узла запуска, собранного на транзисторе VT3.

После включения выключателя SA1 конденсатор С5 заряжается через резисторы R3, R6. Когда напряжение на нем достигает примерно 50...60 В, транзистор VT3 лавинообразно открывается и конденсатор разряжается. Импульс тока открывает транзистор VT2 и запускает преобразователь. После этого отрицательные полупериоды напряжения с базы транзистора VT2 периодически открывают транзистор VT3, поддерживая конденсатор С5 разряженным.

Узел запуска в работе устройства участия не принимает. Если по какой-либо причине колебания в преобразователе прекратятся, то конденсатор С5 начинает заряжаться и узел запуска формирует импульс, запускающий преобразователь. Резистором R7 можно изменять частоту преобразователя.

Ионизатор воздуха (рис.3, где 1 - высоковольтный кабель, 2 - металлическая обойма, 3 изоляционная втулка, 4 - металлический корпус ионизатора, 5 - латунная трубка, 6 - металлические иголки) состоит из корпуса, представляющего собой алюминиевую или латунную трубку диаметром 30 мм с продольными отверстиями. Кромки отверстий раззенькованы для получения острых краев с целью создания большой плотности зарядов.

Внутри корпуса через изоляторы проходит латунная трубка с впаянными иголками, которые располагаются точно по центру кольцевых отверстий в корпусе. Через внутреннюю трубку проходит высоковольтный кабель, который вместе с трубкой образует конденсатор небольшой емкости (примерно 15 пФ). Небольшая величина емкости ограничивает величину заряда на разрядниках. Иголки ионизатора расположены на расстоянии 1...2 мм от поверхности корпуса ионизатора. Длина ионизатора выбирается в каждом конкретном случае в зависимости от ширины полосы обрабатываемого материала.

Настройка. Необходимо высоковольтным кабелем подключить ионизатор к преобразователю. Затем к концам обмотки I трансформатора Т1 подключить частотомер и осциллограф.

Включают питание и после возникновения генерации оценивают ее частоту и, наблюдая форму и амплитуду колебаний, резистором R7 устанавливают оптимальную частоту.

Детали. Транзисторы VT1 и VT2 типа КТ809А можно заменить КТ812А. Их нужно установить на радиаторы площадью не менее 50 см2. Конденсаторы С1 и С2 типа К73-17; С3 и С4 типа К50-12; С5 типа КМ-6. Трансформатор Т1 намотан на кольце из феррита 2000НН размерами К10Ч6Ч5. Первичная обмотка содержит 50 витков, вторая и третья обмотки - по 8 витков проводом ПЭЛШО-0,25.

Трансформатор Т2 намотан на ферритовом сердечнике НМС2000 от строчного трансформатора ТВС-110Л. Обмотки I и III наматываются проводом ПЭЛШО-0,33 и содержат соответственно 90 и 5 витков. В качестве вторичной высоковольтной обмотки используется высоковольтная катушка строчного трансформатора.

Автор: В.Ф. Яковлев

Смотрите другие статьи раздела Технологии радиолюбителя.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Пониженное энергопотребление графического ядра 14.02.2014 Компания Intel разработала новое интегрированное графическое ядро, которое, по её словам, может улучшить время автономной работы смартфонов, планшетов и ноутбуков. Как отмечает представительница Intel Дивья Колар (Divya Kolar), графика может требовать немало энергии, но новое энергоэффективное ядро GPU в паре с CPU компании позволяет добиться принципиального снижения потребления энергии. "Это графическое ядро включает ряд новых функций, которые позволяют увеличить энергоэффективность на 40% - в результате мобильные устройства получат больше времени автономной работы при той же производительности или же увеличенную производительность, когда необходимо", - написала она в блоге компании. Графическое ядро разработано специалистами Intel. Компания рассказала о технологии на международной конференции International Solid State Circuits Conference в Сан-Франциско. Стоит отметить, что графика может уже скоро быть использована в чипах компании. Дело в том, что текущее ядро рассчитано на обкатанный 22-нм техпроцесс. Впрочем, Intel не сообщает, о каких именно коммерческих чипах идёт речь, говоря лишь, что это однокристальная система (можно предположить, что пряже всего энергоэффективная графика появится в процессорах серии Atom для планшетов и смартфонов). Пока GPU тестируется на прототипе процессора в исследовательских лабораториях Intel. Разработанные в недрах Intel перспективные технологии со временем (не всегда скоро) внедряются в конечные потребительские продукты. Например, многие графические и вычислительные технологии проекта дискретной видеокарты Intel Larrabee сегодня используются в интегрированных GPU компании, а также в высокопараллельных серверных процессорах Xeon Phi. Компания сообщает, что основной экономии в мобильных чипах разработчики обычно добиваются путём снижения рабочего напряжения микросхем. Использование преимуществ 22-нм технологии с 3D-транзисторами делает возможной высокую производительность даже на пониженном напряжении. Однако несмотря на 3D-транзисторы, некоторые специализированные блоки (вроде массивов памяти) внутри графического ядра выступают заметным ограничителем для всего чипа по показателю минимального напряжения (Vmin). Новый дизайн GPU использует особый метод выборочного повышения напряжения Vmin для отдельных блоков чипа (прежде всего, для массивов памяти). Это вылилось в большой прирост энергоэффективности. Чтобы добиться дополнительной экономии, Intel улучшила работу схем интеллектуального адаптивного управления энергопотреблением чипа (прежде всего, частотой и напряжением в зависимости от нагрузки). Ещё одной особенностью нового графического ядра Intel является способность очень быстро переключаться в режим ожидания, в котором экономия энергии в 10 раз более сильная по сравнению с активным рабочим режимом - это ещё один способ экономии энергии мобильных устройств. Число блоков, которые могут самостоятельно переходить в режим ожидания или же полностью отключаться, тоже было увеличено.

Другие интересные новости:

▪ Космический зонд JUICE

▪ Планшет Dell Venue 7 на Intel Merrifield

▪ Компьютер-браслет от Nokia

▪ Видеоочки

▪ Решена основная проблема выращивания растений в космосе

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Ограничители сигнала, компрессоры. Подборка статей

▪ статья Книга есть жизнь нашего времени. Крылатое выражение

▪ статья Почему меняется вид звездного неба в течение года? Подробный ответ

▪ статья Дельтаплан Вымпел-9. Личный транспорт

▪ статья Сварочный инвертор своими руками. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Загадки про транспорт и технику

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026