Розглянуто стенд для дослідження коронного розряду, а також розглянуто спектр і осцилограми при позитивному і коронному розряді, на даному стенді.

Анотація наукової статті з математики, автор наукової роботи - Зимогляд А.Ю., Левченко Д.А.


ANALYSIS OF CORONARY DISCHARGE SPECTRA

The stand for the investigation of the corona discharge is considered, the spectrum and oscillograms for a positive and corona discharge, at this stand too.


Область наук:
  • Математика
  • Рік видавництва діє до: 2017
    Журнал: Вісник Херсонського національного технічного університету

    Наукова стаття на тему 'АНАЛІЗ СПЕКТРІВ коронного розряду'

    Текст наукової роботи на тему «АНАЛІЗ СПЕКТРІВ коронного розряду»

    ?УДК 004.681.2.08

    А.Ю. Зимогляд, ДО. ЛЕВЧЕНКО

    Нацюнальна Металургшна академiя Укра1ні

    АНАЛ1З СПЕКТР1В корони розряд

    Розглянуто стенд для до ^ дження коронного розряду, а такоже Розглянуто спектр i осцілограмі при позитивному i коронному розрядi, на даного стендi.

    Ключовi слова: корона розряд, висока напряжение

    А.Ю. Зимогляд, ТАК. ЛЕВЧЕНКО

    Національна Металургійна Академія України

    АНАЛІЗ СПЕКТРІВ коронного розряду

    Розглянуто стенд для дослідження коронного розряду, а також розглянуто спектр і осцилограми при позитивному і коронному розряді, на даному стенді.

    Ключові слова: Коронний розряд, висока напруга

    A.Y. ZIMOGLYAD, D.O. LEVCHENKO

    National Metallurgical Academy of Ukraine

    ANALYSIS OF CORONARY DISCHARGE SPECTRA

    The stand for the investigation of the corona discharge is considered, the spectrum and oscillograms for a positive and corona discharge, at this stand too.

    Key words: Corona discharge, high voltage

    постановка проблеми

    Коронний розряд знайшов своє! Застосування в р1зніх галузь науки i техшкі. Коронний розряд застосовуеться для поверхнево легування металiв i нашвпровщнішв, для очищення ^ iB ВВД пилу в складi електростатічніх фiльтрiв, для дiагностики станiв конструкцiй. Широке! Застосування коронного розряду в рiзних галузь, виробляти до необхiдностi его моделювання.

    Струм, что проходити через електроди анода i катода, при коронному розрядi травні iмпульсній характер, i цею характер проявлятися аж до юкрового пробою пром1жку. 1мпульсній струм, что вінікае при позітівнш та негатівнш коронi, суттево вiдрiзняеться.

    Слад зауважіті, что при позитивному коронному розряд ^ проявлятися ефект так звано! спалахових! корони, а при негативному коронному розрядi проявляються iмпульсі Трiчеля. Причиною рiзно! поведiнкі iмпульсного Струму в позитивно! та негативно! корошо iмовiрно службовців рiзнi iонiзацiйнi процеси, i так само рiзній розподш просторова заряду м1ж електроди.

    Модел ^ что Використовують для Опису поведшкі коронного розряду, ма ють або емшрічнш характер, або Використовують фiзічнi закони, но накладаються Досить суворi обмеження на гранічш умови [1, 3]. Таким чином, для реалiзацi! можлівосп оперативного управлiння корони розряд, а такоже щентіфжаці его параметрiв необхщно создания Нових моделей. У тій же година, синтез Нових моделей потребуе віршення питання адекватностi, тобто необхвдно мати можливiсть отріматі шформацш з реального фiзичних експеримент у завданні условиях. У випадка високовольтна розряду проведення експеримент ускладнюеться необхвдшстю унікат пошкодження лабораторного обладнання, водночас з Отримання достовiрніх Даних [5].

    Мета дослщження

    Віходячі з віщевікладеного, создание лабораторного обладнання для аналiзу адекватностi моделей коронного розряду, Пожалуйста бі дозволило отріматі шформацш, необхвдну для такого аналiзу, е актуальним завданням. Такоже, для перевiркі працездатносл розроблення стенду Потрiбна провести Деяк к1льк1сть експериментiв, ЯК-1 б показали можлівють Отримання Даних у вщоміх режимах розряду.

    Викладення основного матер1алу досл1дження

    Безпосередно вімiрювання Струму в условиях високовольтна розряду віклікае співали труднощi, у Першу Черга пов'язаш з можливiсть пошкодженню обладнання. З шшого боку, для Отримання частотних характеристик немае спожи безпосередно контакту - дощльно використовуват електромагштній зв'язок з розряду. Тому, у цьом експеріменп поруч з короною розряд, на вщсташ 15 см встановлювали антена, підключена до осцилографи. Антеною слугуе мiдній дрiт в гумовш iзоляцi! дiаметром 1 мм, довжина 10 см (рис. 1). С помощью цифрового осцилографи з можлівютю запису

    значень вщтюв на USB-носш зшмаються даш при позітівнш та негатівнш корошо. Далi отріманi данi обробляємих на комп'ютерi. Осцилографи захоплюе дiапазон частот вiд 0 - 50 МГц, з частотою B ^ ipKH даних до 108 Sa / s (вщлИв на секунду).

    Для реалiзацii можлівосл Керувати умів експеримент БУВ зiбраній розрядно термiнал (рис. 2). Матерiалами для збiркі в основному БУВ текстолгг i фторопласт, так як щ два матерiали е яшснімі дiелектрікамі. На пiдставцi з фторопласту кршляться клеми для подачi вісоко1 напруги, там же крiпіться один електрод у формi цілiндра 25 мм зi сталi, i стшка шд регульованості електрод. Даній розрядно термшал дозволяе регулюваті вiдстань м1ж електроди. Такоже iснуе можливiсть закршлюваті рiзнi електроди.

    Мал. 1. Структурна схема проведення дослвду

    Можливiсть закрiплюваті електроди рiзного дiаметру Знадоби в подалі дослiдах, оск1лькі площа електродiв безпосередно вплівае на корону розряд.

    Мал. 2. Розрядність термшал

    Отрімаш осцілограмі сігналiв, что наводити на антену при позітівнiй та негатівнiй корошо показаний на рис. 3, 4. Осцілограма наведення на антену при негатівнш корошо, Дуже близько за формою до вщомоГ форми iмпульсiв Трiчеля. При цьом проявлятися Гх регулярний характер, Який пояснюються тім, что при зростаннi лавин ВВД вiстря катода около самого Вютріх розташовуеться позитивний просторова заряд, а немного ввддалж - негативний. Если це Електрон, то смороду прітягуються до анода. Щiльнiсть негативного заряду Вютріх дуже низька, через це екрануючих дiя на поле Вютріх НЕ ввдбуваеться. просторова

    заряд негативних юшв слабшае, поле Вютріх, розмноження лавин i струм загасає, далi зовшшне поле вцщовлюегься, i створюються умови для нового шпульсу.

    -0,0052 -0.0051 -0,005 - 0.0W9 -0.00-18 -0.0047 -0.0СН6 -0,0015

    Мал. 3. Осцілограма наведення на антену при позітівн1й корон1

    -0.0053 - 0.0052 -0.0051 -0.005 -0.0049 -0.004Б -0.0047 -0.0046 - 0.0045

    Time

    Мал. 4. Осцілограма наведення на антену при негатівнш корошо

    Осцілограма наведення на антену при позітівнш корошо виглядаю куди б№ш складно, но в нш теж помiтна Деяка перюдічшсть. Для визначення цiеi перюдічносп, а так само відiлення обласп частот в якіх лежить сигнал, на основi Даних замiряніх осцилографом були побудованi спектр для позитивно! та негативно! Короні (рис. 5, 6). Як видно з Отримання спікається, як у негатівнiй, так i у позітівнш корошо е Певний перюдічній сигнал в обласл 17 кГц, причому в негатівнш корошо ВШ травні бiльше значення за амплiтудою. Так само з Отримання спектра позитивно! Короні можна явно Побачити велику к1льк1сть гармошки, ЯК-1 розташованi на частотах до 10 кГц, з кроком в 0.23 кГц.

    0.8 0,7 0,6 0.5

    J 0.4

    про >

    0.3

    Anode -

    Jjf jfeia ^ jL ^ aiiM,

    іххю

    20000 30000

    40000

    50000

    Мал. 5. Спектр наведення на антену при позітівнш корошо

    Нг

    Мал. 6. Спектр наведення на антену при негатівнш корот

    Попередня вімiрювання показало Деяк перюдічній сигнал в областi 17 кГц, Який бiльш вираженість при негатівнш корошо, так само в спектр позитивно! Короні можна явно Побачити гармошки, яш розташованi на частотах до 10 кГц, з кроком в 0.23 кГц. Ц отрімаш даш вказують на можливiсть подалі вімiрювань i Вивчення ціх гармошка.

    Висновки

    Створене лабораторне обладнання дозволило отріматі iнформацiя, необхiдно для подалі дослвджень. Якi в свою черга могут буті вікорістанi, для аналiзу адекватностi моделей коронного розряду. Була Зроблено перевiрка працездатностi розроблення стенду на нижчих експериментiв, ЯК-1 показали можлівють Отримання Даних у ввдоміх режимах розряду.

    Такоже, пiсля проведеного попередня дослвдження, а так само спостереження на форму сигналу наведення i І спектр, можна Сказати про явну вiдмiну м1ж позитивною i негативною короною. Що, в свою черга, дозволяе зайнятості подалі вімiрамі в данi областi.

    Список вікорістаноТ лiтератури

    1. Райзер Ю.П. Фізика газового розряду / Ю.П Райзер - М .: Наука, 1992. - 434 с.

    2. Хоровіц П. Мистецтво схемотехніки. Частина 2 / П. Хоровіц, У. Хилл. - М .: Мир, 1995. - 590 с.

    3. Фейнман Р.П. Фейнмановские лекції з фізики / Р.П. Фейнман, Р.Б. Лейтон. - ч.5 - М .: Світ, 1977. -300 с.

    4. Новиков О.Я. Стійкість горіння електричної дуги / О.Я. Новиков, В.Н. Яригін. - М .: Наука, 1992. - 197 с.

    5. Кузнєцов Е.І. Методи діагностики високотемпературної плазми / Е.І. Кузнецов, Д.А. Щеглов -М .: Москва, 1980. - 198 с.


    Ключові слова: КОРОННИЙ РОЗРЯД / CORONA DISCHARGE / ВИСОКА НАПРУГА / HIGH VOLTAGE

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити