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:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Создан аккумулятор, способный работать до 400 лет 23.12.2022 Мия Ле Тай, докторант Калифорнийского университета в Ирвине, покрыла золотые нанопроволоки диоксидом марганца и электролитным гелем, похожим на оргстекло. Она сделала это безо всяких далекоидущих замыслов - но результат получился невероятным. Студентка работала состояла в группе исследователей, изучавших конструкцию нанопроводов в батареях. Она знала, что провода имеют свойство ломаться спустя определенное количество циклов зарядки. Обычно, нанопровода аккумуляторов ноутбуков выдерживают около 300−500 циклов. Однако покрыв образец придуманным наспех составом, она с удивлением обнаружила плотную пленку. Будущая ученая провела 10 тыс. циклов зарядки - и не заметила признаков износа на устройстве. Это выглядело многообещающе, поэтому Тай пригласила старших коллег оценить результат. Группа провела 200 тыс. циклов зарядки в течение двух месяцев, и только после этого констатировала, что изобретенное совершенно случайно покрытие начало терять свои свойства. Ученые посчитали, что этого запаса прочности хватит на 400 лет работы аппарата. В будущем они планируют предложить изобретение Тай для коммерческого применения. Ожидается, что гелевые нанопровода можно будет использовать в аккумуляторах смартфонов, ноутбуков и других устройств.

Другие интересные новости:

▪ Чтобы избежать спаривания, самки лягушек притворяются мертвыми

▪ Веломонорельс

▪ Водителям могут запретить тачскрины

▪ Кремниевые волокна в 15 раз прочнее стали

▪ Радиосигнал из артерии

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Чудеса природы. Подборка статей

▪ статья Истории из жизни радиолюбителей. Большая подборка

▪ статья Почему у людей кожа разного цвета? Подробный ответ

▪ статья Брокколи. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Солнечные электростанции. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Домашняя ветроэнергетика: уроки зимы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026