CS256002B1

CS256002B1 - Vysokonapětový elektrostatický generátor

Info

Publication number: CS256002B1
Application number: CS836188A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Klas
Original assignee: Jaroslav Klas
Priority date: 1983-08-25
Filing date: 1983-08-25
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS618883A1

Abstract

Generátor umožňující nabuzení obrácené polarity napětí, je vytvořen z hřídele osazené řadou kotoučů z dielektrického materiálu s vodivými polepy, které jsou umístěny mezi kovovými vodivě propojenými deskami základní záporné elektrody a mezi kovovými, vodivě propojenými deskami základní kladné elektrody, kolmými na základní elektrody a ze sběrných kartáčků, přičemž plochy základní záporné elektrody a základní kladné elektrody jsou v poměru 1:2. Generátor umožňuje používat nízké kapacity elektrického proudu při provádění pokusů metodami, které jsou u jiných generátorů z bezpečnostních důvodů nepřípustné.

Description

Vynález se týká vysokonapěíového elektrostatického generátory umožňujícího nabuzení obrácené polarity a práci bez nebezpečí úrazu.

U dosud známých vysokonapělových elektrostatických generátorů není možné provést reverzi napětí a jeho pozvolný vzestup od nuly do maxima během deseti až patnácti sekund. Práce s těmito generátory vyžaduje zvláštní bezpečnostní opatření.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje generátor podle vynálezu, jehož podstatou je plošná a kapacitní nerovnost záporné a kladné elektrody. Na přístroji, u něhož plocha základní záporné elektrody je v poměru 1:2 k ploSe základní kladné elektrody, lze provádět rychlou reverzi napětí v časovém rozpětí pod patnáct sekund. Použitelnost nízké kapacity elektrického proudu při práci s generátorem omezuje nebezpečí úrazu elektrickým proudem a · umožňuje provádět pokusy metodami, které jsou při dodržování bezpečnostních předpisů platných pro práci s dosud známými vysoko napět o vými generátory nepřípustné.

Na připojeném obr. 1 je znázorněno schéma půdorysu vysokonapěíového elektrostatického generátoru, na obr. 2 je znázorněn bokorys kotouče z dielektrického materiálu_topatřeného polepy, kovové desky základní záporné elektrody a kovové desky základní kladné elektrody.

Vysokonapěíový elektrostatický generátor je vytvořen z hřídele 1 poháněné neznázorněným pomocným elektromotorem s možností regulace otáček od nuly do maxima padesáti otáček na sekundu, osazené řadou kotoučů 2 z dielektrického materiálu opatřených po jedné straně v pravidelných rozestupech umístěnými, na obvodu např. parafinem zaizolovanými polepy 5 ^z vodivé folie, souběžně s hřídělí 1 je z jedné strany umístěna základní záporná elektro25fi 002 da 4 a z druhé strany základní kladná elektroda 5· Základní elektrody 4 a 5 jsou vytvořeny každá z řady paralelních kovových desek 6 a 7 vodivě propojených. Hrany a výstupky elektrod jsou izolovány dielektrikem. Kovové desky 6 základní záporné elektrody 4 oddělují zvlášl první kotouč 2 a pak vždy dvojici dalších kotoučů 2. dvojice kotoučů 2, s výjimkou prvého kotouče 2, jsou přivráceny stranami nesoucími vodivé polepy 5 k sobě. Mezi nimi jsou umístěny uzemt»né první sběrné kartáčky 8,sloužící k odvádění přebytečného náboje z polepů do země. Sběrný kartáček 11 spojený vodivě s první kovovou deskou 6 základní záporné elektrody 4 slouží k odvádění indukovaného náboje. Kovové desky 7 základní kladné elektrody 5 oddělují zvlášl každý jednotlivý kotouč 2. 3 kovovými deskami 7 základní kladné elektrody 5 jsou vodivě spojeny druhé sběrné kartáčky 9 přivrácené k polepům druhého a dalších kotoučů £ umožňují^řechod indukovaného náboje z vodivých polepů 3 kotoučů 2 na základní kladnou elektrodu 5. V blízkosti prvého kotouče 2 je v oblasti základní kladné elektrody 5 umístěn sběrný kartáček 10, který slouží k odvádění přebytečného náboje vzniklého elektrickou indukcí základní kladné elektrody 3 na první kotouč 2 do země.

Dotyk polepu 3 prvého kotouče 2, sloužícího k vytvoření primárního záporného náboje základní elektrody 4, je zprostředkován sběrným kartáčkem 11, spojeným vodivě s první z kovových desek 6 základní záporné elektrody 4.

Počáteční nabuzení vysokonapětového elektrostatického generátoru vzniká po zasunutí kladně zelektrizovaného dielektrik·, do prostoru mezi prvý kotouč 2 a prvou kovovou desku 7 základní kladné elektrody 5 a roztočení hřídele 1 generátoru pomocí pomocného elektromotoru. Kladně nabité dielektrikum indukuje na polepech 3 prvého kotouče 2 záporný náboj a kladný náboj odchází přes sběrný kartáček 10 do země. V důsledku otáčení hřídele 1 se záporně nabité polepy 3 prvého kotouče 2 dostávají mezi kovové desky £ záporně nabité základní elektrody 4. Kartáček 11 na prvé kovové desce 6 základní záporné elektrody 4 převede záporný náboj polepů 3 na základní zápornou elektrodu 4. Nabitá základní záporná elektroda 4 indukuje na polepech 3 ostatních kotoučů 2 kladný náboj, záporný náboj odchází přes první sběrné kartáčky 8 do země. Vlivem pootočení hřídele 1 o 180° se kladně nabité polepy 3 dosta- 3 —

256 002 nou mezi kovové desky 7 kladně nabíjené základní elektrody 5. Dru hé sběrné kartáčky 9.umístěné na kovových deskách 7 kladně nabije né základní elektrody 5 převedou kladný náboj polepů 3 na kladně nabíjenou základní elektrodu 5· Po indikaci, např. elektroskopem, zvyšování elektrického napětí na generátoru, se odstraní zelektri zované dielektrikum z prostoru mezi prvým kotoučem 2 a první kovo vou deskou 7 základní kladné elektrody 5· ^Jeho funkci nadále plní první kovové deska 7 základní kladné elektrody 5·

Při průměru kotoučů 2 do třiceti cm se na generátoru dosahuje napětí do 120.000 V. Reverze napětí na vysokonapětovém generátoru je podmíněna dvojnásobnou plochou, a tedy i dvojnásobnou kapacitou kladně nabité základní elektrody £ oproti ploše záporně nabité základní elektrody 4.

Reverze vznikne po zastavení vysokonapěíového generátoru,vybití záporně nabité základní elektrody 4 pomocí uzewwtiého izolovaného vodiče a spojení této dříve záporně nabité základní elektrody 4 s kladně nabitou základní elektrodou 5. Tím se potenciály /napětí/ obou základních elektrod 4 a 5 vyrovnají. Pak se pomocí uzejweného izolovaného vodiče vybije kladně nabitá základní elektroda 5 a znovu se roztočí hřídel 1 generátoru. Při rychlém provedení uvedených operací získá generátor původní hodnotu napětí a opačnou polaritu základních elektrod 4 a 5.

Přístroj je vhodný zejména pro vědecké a demonstrační účely.

256 002

Claims

1. Vysokonapělový elektrostatický generátor vytvořený z hřídele osazené řadou kotoučů z dielektrického materiálu, opatřených po jedné straně v pravidelných rozestupech rozmístěnými vodivými polepy a umístěnými mezi pevnými základními elektrodami, vytvořenými z řady paralelních vodivě propojených kovových desek kolmých na příslušnou základní elektrodu, jejichž hrany a výstupky jsou zaizolovány dielektrikem a ze sběrných kartáčků, vyznačený tím, že plocha základní záporné elektrody /4/ je v poměru 1:2 k ploše základní kladné elektrody /5/.

2. Vysokonapělový elektrostatický generátor podle bodu | vyznačený tím, že kovové desky /6/ základní záporné elektrody /4/ obklopují zvlášl prvý kotouč /2/ a pak vždy dvojici dalších kotoučů /2/^ přivrácených k sobě stranami opatřenými polepy /3^ a že kovové desky /7/ základní kladné elektrody /5/ obklopují každý kotouč /2/ zvlášl, přičemž první sběrné kartáčky /6/ záporné základní elektrody /4/ jsou umístěny mezi dvojicemi polepů /3/ k sobě přivrácených kotoučů /2/, druhé sběrné kartáčky /9/ jsou vodivě spojeny s kovovými deskami /7/ základní kladné elektrody /5/, sběrný kartáček /10/ je umístěn v blízkosti prvého kotouče /2/ v oblasti základní kladné elektrody /5/ a sběrný kartáček /11/ je vodivě spo jen s první kovovou deskou /6/ základní záporné elektrody /4/.